Der Satz von Frequenzen elektromagnetischer Wellen, die in der Strahlung eines Körpers vorhanden sind, wird als bezeichnet Emissionsspektrum.

Spektren sind fest, regiert und gestreift.

Kontinuierliche Spektren geben alle Stoffe an, die in festem oder flüssigem Zustand vorliegen. Das kontinuierliche Spektrum enthält Wellen aller Frequenzen des sichtbaren Lichts und sieht daher aus wie ein farbiges Band mit einem fließenden Übergang von einer Farbe zur anderen in dieser Reihenfolge: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett ("Jeder Jäger möchte wissen, wo der Fasan sitzt").

Linienspektren geben alle Stoffe im gasförmigen Atomzustand an. Isolierte Atome aller Substanzen strahlen Wellensätze von ganz bestimmten Frequenzen aus, die nur ihnen eigen sind. So wie jeder Mensch seine eigenen persönlichen Fingerabdrücke hat, so hat auch das Atom einer bestimmten Substanz sein eigenes Spektrum, das nur für ihn charakteristisch ist. Linienemissionsspektren sehen aus wie farbige Linien, die durch Lücken getrennt sind. Die Natur der Linienspektren erklärt sich aus der Tatsache, dass die Atome einer bestimmten Substanz nur ihre eigenen stationären Zustände mit ihrer eigenen charakteristischen Energie haben und folglich ihre eigenen Paare von Energieniveaus, die ein Atom ändern kann, d.h Elektron in einem Atom kann für eine bestimmte Chemikalie nur von einer bestimmten Umlaufbahn auf andere, wohldefinierte Umlaufbahnen übertragen werden.

Gestreifte Spektren entstehen durch Moleküle, die nicht oder nur schwach aneinander gebunden sind. Gestreifte Spektren sehen aus wie Linienspektren, nur dass anstelle einzelner Linien getrennte Serien von Linien beobachtet werden, die als getrennte Bänder wahrgenommen werden, die durch dunkle Lücken getrennt sind.

Charakteristisch ist, dass welches Spektrum von diesen Atomen emittiert wird, dasselbe absorbiert wird, d.h. die Emissionsspektren in Bezug auf die Menge der emittierten Frequenzen stimmen mit den Absorptionsspektren überein. Da Atomen verschiedener Substanzen Spektren entsprechen, die nur ihnen eigen sind, gibt es eine Möglichkeit, die chemische Zusammensetzung einer Substanz durch Untersuchung ihrer Spektren zu bestimmen. Diese Methode wird aufgerufen Spektralanalyse. Die Spektralanalyse wird verwendet, um die chemische Zusammensetzung von Mineralerzen während des Bergbaus zu bestimmen, um die chemische Zusammensetzung von Planetenatmosphären zu bestimmen; ist die Hauptmethode zur Überwachung der Zusammensetzung eines Stoffes in der Metallurgie und im Maschinenbau.

Die Flamme strahlt Licht aus. Glas absorbiert UV-Strahlen. Gewöhnliche Phrasen, vertraute Konzepte. Allerdings beschreiben hier die Begriffe "strahlen", "absorbieren" nur äußerlich, leicht zu beobachten, dass die Physik dieser Prozesse direkt mit der Struktur von Atomen und Molekülen der Materie zusammenhängt.

Ein Atom ist ein Quantensystem, seine innere Energie ist im Grunde die Energie der Wechselwirkung von Elektronen mit dem Kern; Diese Energie kann nach den Quantengesetzen nur Werte haben, die für das Quantum und den Zustand von Atomen ganz eindeutig sind. Die Energie eines Atoms kann sich also nicht kontinuierlich ändern, sondern nur in Sprüngen – in Portionen gleich der Differenz zweier beliebiger erlaubter Energiewerte.

Ein Quantensystem (Atom, Molekül), das von außen einen Energieanteil erhält, wird angeregt, d.h. bewegt sich von einem Energieniveau zu einem anderen höheren. Das System kann nicht beliebig lange in einem angeregten Zustand bleiben; Irgendwann tritt ein spontaner (spontaner) umgekehrter Übergang mit der Freisetzung der gleichen Energie auf. Quantenübergänge können sein strahlend und nicht strahlend. Im ersten Fall wird Energie in Form eines Teils elektromagnetischer Strahlung absorbiert oder emittiert, deren Frequenz streng durch die Energiedifferenz zwischen den Ebenen bestimmt wird, zwischen denen der Übergang stattfindet. Bei strahlungslosen Übergängen nimmt das System Energie auf oder gibt sie ab, wenn es mit anderen Systemen (Atome, Moleküle, Elektronen) wechselwirkt.Das Vorhandensein dieser beiden Arten von Übergängen wird erklärt durch optoakustischer Beinger-Effekt.

Wenn ein Gas in einem geschlossenen Volumen bestrahlt wird, moduliert durch einen Fluss von Infrarotstrahlung, treten Druckpulsationen in dem Gas auf (ca Ptico-akustischer Effekt). Sein Mechanismus ist ziemlich einfach; Die Absorption von Infrarotstrahlung erfolgt bei der Anregung von Gasmolekülen, während der umgekehrte Übergang strahlungslos, d.h. die Anregungsenergie der Moleküle wird in ihre kinetische Energie umgewandelt, was eine Druckänderung bewirkt.

Die quantitativen Eigenschaften des Effekts sind sehr empfindlich von der Zusammensetzung des Gasgemisches. Die Nutzung des optisch-akustischen Effekts zur Analytik zeichnet sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit, hohe Selektivität und ein breites Spektrum an Komponentenkonzentrationen aus.

Der optoakustische Indikator ist ein nichtselektiver Strahlungsenergieempfänger, der für die Gasanalyse entwickelt wurde. Der modulierte Strahlungsfluss durch das Fluoritfenster tritt in die Kammer mit dem zu untersuchenden Gas ein. Unter der Wirkung der Strömung ändert sich der Gasdruck auf der Mikrofonmembran, wodurch je nach Zusammensetzung des Gases elektrische Signale im Mikrofonkreis auftreten.

Der optoakustische Effekt wird bei der Messung der Anregungslebensdauer von Molekülen in einer Reihe von Arbeiten zur Bestimmung von Feuchtigkeit und Strahlungsflüssen verwendet. Beachten Sie, dass der optisch-akustische Effekt auch in Flüssigkeiten und Festkörpern möglich ist.

Die Atome jeder Substanz haben ihre eigene Energieniveaustruktur und damit die Struktur von Impulsübergängen, die mit optischen Methoden (z. B. fotografisch) registriert werden können. Dieser Umstand liegt der Spektralanalyse zugrunde. Da auch Moleküle reine Quantensysteme sind, emittiert und absorbiert jede Substanz (eine Ansammlung von Atomen oder Molekülen) nur Quanten bestimmter Energien oder elektromagnetische Strahlung bestimmter Wellenlängen). Die Intensität bestimmter Spektrallinien ist proportional zur Anzahl der Atome (Moleküle), die Licht emittieren (oder absorbieren). Dieses Verhältnis bildet die Grundlage der quantitativen Spektralanalyse.

Anwendungsbeispiel der Spektralanalyse:

Die Konzentration bekannter Gase in der Mischung wird durch die Übertragung von Strahlung einer Laserquelle mit einer bestimmten Wellenlänge gemessen. Jedes der in der Mischung enthaltenen Gase, deren Konzentration bekannt ist, wird vorher mit monochromatischer Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen bestrahlt, und der Absorptionskoeffizient jedes Gases wird für jede Wellenlänge bestimmt. Dann wird bei diesen Wellenlängen die Absorption der Testmischung geändert und unter Verwendung der erhaltenen Werte des Absorptionskoeffizienten wird die Konzentration jedes Gases in der Mischung bestimmt. Bei der Messung mit Strahlung, die mehr Wellenlängen enthält, als Komponenten im Gasgemisch vorhanden sind, kann das Vorhandensein unbekannter Gase nachgewiesen werden.

Für Atome und Moleküle sind die Emissionsspektren linienförmig bzw. gestreift, und dasselbe gilt für Absorptionsspektren. Um ein kontinuierliches Spektrum zu erhalten, ist die Anwesenheit eines Plasmas erforderlich, d. h. ionisierter Zustand der Materie. Während der Ionisation befinden sich Elektronen außerhalb des Atoms oder Moleküls und können daher jede sich kontinuierlich ändernde Energie haben. Wenn diese Elektronen und Ionen empfohlen werden, erhält man ein kontinuierliches Spektrum, in dem alle Wellenlängen vorhanden sind.

Erregung(Erhöhung der inneren Energie) oder Ionisierung von Atomen treten unter dem Einfluss verschiedener Ursachen auf; insbesondere kann die Energie für diese Prozesse durch Erhitzen von Körpern gewonnen werden. Je höher die Temperatur, desto größer die Anregungsenergie und desto kürzere Wellen (Quanten mit höherer Energie) strahlt der erhitzte Körper ab. Daher tritt bei allmählicher Erwärmung zuerst Infrarotstrahlung (lange Wellen) auf, dann Rot, zu dem sich mit zunehmender Temperatur Orange, Gelb usw. gesellen; erhält schließlich Licht.Weiteres Erhitzen führt zum Auftreten einer ultravioletten Komponente.

Anwendungsbeispiele:

Ein Gerät zur kontinuierlichen Messung der Temperatur eines Flüssigmetallbades enthält einen Stab aus einem lichtdurchlässigen Material mit hoher Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit. Der Stab durchdringt die Wand des Behälters und ist in letzterem in eine Masse aus alkalifreiem Oxid mit hohem Schmelzpunkt, wie Zirkoniumoxid, eingebettet. Das im Tank befindliche Stabende dient als Farbpyrometer.

Strahlende und nicht strahlende Übergänge im Infrarot. Bereiche werden häufig für Prozesse und Kühlung genutzt:

Glasformwerkzeug mit einem beschichteten Metallkörper, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vollständigkeit und Verbesserung der Produktqualität die Beschichtung zweischichtig ausgeführt ist, wobei die Zwischenschicht aus einem den nahen Infrarotbereich absorbierenden Material besteht B. Graphit, und die Außenschicht aus einem in den jeweiligen Spektralbereichen transparenten Material, beispielsweise auf Basis von transparentem polykristallinem Aluminiumoxid;

Verfahren zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Festkörpern, einschließlich isothermer Aussetzung zu dessen Abkühlung bei konstanter Umgebungstemperatur und Registrierung von Temperaturänderungen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung von teilweise transparenten Materialien die Probe in der Absorptionsstufe in ein Vakuum gebracht wird Raum und die von der Oberfläche der Probe im Spektralbereich abgestrahlte Energie gemessen Bereiche starker Absorption.

Strahlungsquantenübergänge können nicht nur spontan auftreten, sondern auch unter Einwirkung äußerer Strahlung erzwungen werden, deren Frequenz mit der Energie dieses Übergangs übereinstimmt. Die Emission von Lichtquanten durch Atome und Moleküle eines Stoffes unter Einwirkung eines äußeren elektromagnetischen Feldes (Strahlung) wird genannt gezwungen oder induzierte Emission.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen stimulierter Emission besteht darin, dass es sich um eine exakte Kopie der erzwingenden Emission handelt. Alle Eigenschaften stimmen überein - Frequenz, Polarisation, Ausbreitungsrichtung und Phase. Aus diesem Grund kann die stimulierte Emission unter Umständen zu einer Verstärkung der durch den Stoff hindurchgetretenen Fremdstrahlung statt zu deren Absorption führen. Daher wird ansonsten stimulierte Emission genannt negative Absorption.

Für das Auftreten von stimulierter Emission ist die Anwesenheit von angeregten Atomen in der Substanz notwendig, d.h. Atome auf höheren Energieniveaus. Normalerweise ist der Anteil solcher Atome klein. Um die durch sie hindurchtretende Strahlung zu verstärken, ist es notwendig, dass der Anteil an angeregten Atomen groß ist, damit die Ebenen mit höherer Energie dichter mit Teilchen „bevölkert“ werden als die niedrigeren Ebenen. Diesen Aggregatzustand nennt man Zustand mit Besetzungsinversion.

Entdeckung durch die sowjetischen Physiker Fabrikant, Vudynsky und Butaeva Phänomene der Verstärkung elektromagnetischer Wellen beim Durchlaufen eines Mediums mit Besetzungsinversion war grundlegend für die Entwicklung Optische Quantengeneratoren (Laser) die größte Erfindung des Jahrhunderts.

Ein Materiestab mit einer künstlich erzeugten Besetzungsinversion, platziert zwischen zwei Spiegeln, von denen einer durchscheinend ist – das ist die Prinzipskizze des einfachsten Lasers.

Ein optischer Resonator aus zwei Spiegeln wird benötigt, um eine Rückkopplung zu erzeugen: Ein Teil der Strahlung kehrt zum Arbeitskörper zurück und induziert eine neue Photonenlawine. Laserstrahlung ist aufgrund der Eigenschaften stimulierter Strahlung monochromatisch und kohärent.

Die Einsatzgebiete von Lasern werden durch die wesentlichen Eigenschaften ihrer Strahlung wie Kohärenz, Monochromatizität, hohe Energiekonzentration im Strahl und seine geringe Divergenz bestimmt. Neben den bereits traditionellen Anwendungsgebieten von Lasern, wie der Bearbeitung von superharten und hochschmelzenden Materialien, der Laserkommunikation und der Loya-Medizin sowie der Erzeugung von Hochtemperaturplasma, wurden neue interessante Einsatzgebiete identifiziert.

Kürzlich entwickelte Farbstofflaser sind äußerst vielversprechend, im Gegensatz zu herkömmlichen, die eine stufenlose Änderung der Strahlungsfrequenz in einem weiten Bereich von Infrarot bis Ultraviolett ermöglichen. So soll es zum Beispiel mit einem Laserstrahl brechen oder umgekehrt, um genau definierte Verbindungen herzustellen.

Es wird daran gearbeitet, Isotope mit abstimmbaren Lasern zu trennen. Indem sie die Frequenz von Lasern ändern, stimmen sie ihn mit einem bestimmten Quantenübergang eines der Isotope in Resonanz und überführen das Isotop dadurch in einen angeregten Zustand, in dem es ionisiert und durch elektrische Reaktionen von anderen Isotopen getrennt werden kann.

Und hier ist eine rein erfinderische Verwendung eines Lasers als Drucksensor:

Vorrichtung zur Druckmessung mit Frequenzausgang, enthaltend ein mit Gas gefülltes elastisches empfindliches Element, das über einen Separator mit dem Messmedium verbunden ist, und einen Frequenzmesser, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Verbesserung der Messgenauigkeit eine Resonatorzelle verwendet eines Gasquantengenerators als elastisches sensitives Element.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Laser das wichtigste Forschungswerkzeug in einem neuen Gebiet der Physik sind - Nichtlineare Optik, das sein Aussehen starken Lasern verdankt

Bohrs Theorie ermöglichte es, die Existenz von Linienspektren zu erklären.

Das Emissions- (oder Absorptions-) Spektrum ist eine Reihe von Wellen bestimmter Frequenzen, die ein Atom einer bestimmten Substanz emittiert (oder absorbiert).

Spektren sind durchgehend, linienförmig und gestreift.

Kontinuierliche Spektren emittieren alle Substanzen, die sich in festem oder flüssigem Zustand befinden. Das kontinuierliche Spektrum enthält Wellen aller Frequenzen des sichtbaren Lichts und sieht daher aus wie ein farbiges Band mit einem fließenden Übergang von einer Farbe zur anderen in dieser Reihenfolge: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Lila (jeder Jäger möchte wissen, wo die Fasan sitzt).

Linienspektren emittieren alle Substanzen im atomaren Zustand. Atome aller Substanzen strahlen Gruppen von Wellen mit ganz bestimmten Frequenzen aus, die nur ihnen eigen sind. So wie jeder Mensch seinen persönlichen Fingerabdruck hat, so hat auch das Atom einer bestimmten Substanz nur für ihn ein eigenes, charakteristisches Spektrum. Linienemissionsspektren sehen aus wie farbige Linien, die durch Lücken getrennt sind. Die Natur der Linienspektren erklärt sich aus der Tatsache, dass die Atome einer bestimmten Substanz nur ihre eigenen stationären Zustände mit ihrer eigenen charakteristischen Energie haben und folglich ihre eigenen Paare von Energieniveaus, die ein Atom ändern kann, d.h Elektron in einem Atom kann für eine bestimmte Chemikalie nur von einer bestimmten Umlaufbahn auf andere, wohldefinierte Umlaufbahnen übertragen werden.

Streifenspektren werden von Molekülen emittiert. Gestreifte Spektren sehen aus wie Linienspektren, nur dass statt einzelner Linien separate Serien von Linien beobachtet werden, die als separate Bänder wahrgenommen werden. Charakteristisch ist, dass jedes Spektrum, das von diesen Atomen emittiert wird, dasselbe absorbiert wird, d.h. die Emissionsspektren stimmen mit den Absorptionsspektren in Bezug auf die Menge der emittierten Frequenzen überein. Da Atomen verschiedener Substanzen Spektren entsprechen, die nur ihnen eigen sind, gibt es eine Möglichkeit, die chemische Zusammensetzung einer Substanz durch Untersuchung ihrer Spektren zu bestimmen. Diese Methode wird als Spektralanalyse bezeichnet. Die Spektralanalyse wird verwendet, um die chemische Zusammensetzung von fossilen Erzen während des Bergbaus zu bestimmen, um die chemische Zusammensetzung von Sternen, Atmosphären, Planeten zu bestimmen; ist die Hauptmethode zur Überwachung der Zusammensetzung eines Stoffes in der Metallurgie und im Maschinenbau.
№2 Labor arbeit."Messung von EMF und Innenwiderstand einer Stromquelle mit einem Amperemeter und einem Voltmeter".

Der Zweck der Arbeit: Messen der EMF und des Innenwiderstands einer Stromquelle mit einem Amperemeter und einem Voltmeter.

Notwendige Ausrüstung: Stromquelle, Amperemeter, Voltmeter, Rheostat, Schlüssel, Verbindungskabel.

Ticket 24. Photoelektrischer Effekt und seine Gesetze. Einsteins Gleichung für den photoelektrischen Effekt und die Plancksche Konstante. Anwendung des photoelektrischen Effekts in der Technik.

Im Jahr 1900 stellte der deutsche Physiker Max Planck die Hypothese auf, dass Licht in getrennten Portionen emittiert und absorbiert wird - Quanten (oder Photonen). Die Energie jedes Photons wird durch die Formel E = hv bestimmt, wobei h die Plancksche Konstante gleich , v die Lichtfrequenz ist. Plancks Hypothese erklärte viele Phänomene: insbesondere das Phänomen des photoelektrischen Effekts, das 1887 vom deutschen Wissenschaftler Heinrich Hertz entdeckt und vom russischen Wissenschaftler A. G. Stoletov experimentell untersucht wurde. Der photoelektrische Effekt ist das Phänomen der Emission von Elektronen durch eine Substanz unter dem Einfluss von Licht.
Als Ergebnis der Forschung wurden drei Gesetze des photoelektrischen Effekts aufgestellt.
1. Die Stärke des Sättigungsstroms ist direkt proportional zur Intensität der auf die Körperoberfläche einfallenden Lichtstrahlung.
2. Die maximale kinetische Energie von Photoelektronen steigt linear mit der Frequenz des Lichts und hängt von seiner Intensität ab.
3. Wenn die Lichtfrequenz kleiner als eine bestimmte Mindestfrequenz ist, die für eine bestimmte Substanz definiert ist, dann tritt der photoelektrische Effekt nicht auf.
Die Abhängigkeit des Photostroms von der Spannung ist in Abbildung 51 dargestellt.

Die Theorie des photoelektrischen Effekts wurde 1905 vom deutschen Wissenschaftler A. Einstein entwickelt. Einsteins Theorie basiert auf dem Konzept der Austrittsarbeit von Elektronen aus einem Metall und dem Konzept der Quantenlichtemission. Nach Einsteins Theorie hat der photoelektrische Effekt folgende Erklärung: Durch die Absorption eines Lichtquants erhält ein Elektron Energie. Beim Verlassen des Metalls nimmt die Energie jedes Elektrons um einen bestimmten Betrag ab, der als Austrittsarbeit (Avy) bezeichnet wird. Die Austrittsarbeit ist die Arbeit, die erforderlich ist, um ein Elektron aus einem Metall zu entfernen. Maximale Energie

Elektronen nach dem Austritt (wenn es keine weiteren Verluste gibt) hat die Form: . Diese Gleichung wird Einstein-Gleichung genannt.

Geräte, deren Funktionsprinzip das Phänomen des photoelektrischen Effekts ist, werden als Fotozellen bezeichnet. Das einfachste derartige Gerät ist eine Vakuumfotozelle. Die Nachteile einer solchen Fotozelle sind: geringer Strom, geringe Empfindlichkeit gegenüber langwelliger Strahlung, schwierige Herstellung, Unmöglichkeit der Verwendung in Wechselstromkreisen. Es wird in der Photometrie zur Messung von Lichtstärke, Helligkeit, Beleuchtung, im Kino zur Tonwiedergabe, in Fototelegrafen und Fototelefonen, bei der Steuerung von Produktionsprozessen verwendet.
Es gibt Halbleiterfotozellen, bei denen sich unter Lichteinfluss die Konzentration von Stromträgern ändert. Sie werden in der automatischen Steuerung elektrischer Schaltkreise (z. B. in U-Bahn-Drehkreuzen), in Wechselstromkreisen, als nicht erneuerbare Stromquellen in Uhren, Mikrorechnern, die ersten Solarautos werden getestet, sie kommen in Solarbatterien zum Einsatz künstliche Erdsatelliten, interplanetare und orbitale automatische Stationen .
Das Phänomen des photoelektrischen Effekts ist mit photochemischen Prozessen verbunden, die unter Lichteinwirkung in fotografischen Materialien ablaufen.
№2 Eine Aufgabe den Impulserhaltungssatz anwenden.

Eine Diesellokomotive mit einer Masse von 130 Tonnen nähert sich einem stehenden Zug mit einer Masse von 1170 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s.Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich der Zug nach dem Kuppeln mit einer Diesellokomotive?

Rutherfords Experimente zur Streuung von Alphateilchen Kernmodell des Atoms.

Es ist bekannt, dass das Wort "Atom" im Griechischen "unteilbar" bedeutet. Der englische Physiker J. Thomson entwickelte (Ende des 19. Jahrhunderts) das erste "Modell des Atoms", wonach das Atom eine positiv geladene Kugel ist, in der Elektronen schweben. Das von Thomson vorgeschlagene Modell bedurfte einer experimentellen Überprüfung, da die Phänomene der Radioaktivität und des photoelektrischen Effekts nicht mit dem Thomson-Atommodell erklärt werden konnten. Daher führte Ernest Rutherford 1911 eine Reihe von Experimenten durch, um die Zusammensetzung und Struktur von Atomen zu untersuchen. In diesen Experimenten ein schmaler Strahl a -Partikel, die von einer radioaktiven Substanz emittiert wurden, wurden auf eine dünne Goldfolie gerichtet. Dahinter wurde ein Schirm platziert, der unter dem Aufprall schneller Teilchen leuchten konnte. Es wurde festgestellt, dass die Mehrheit a -Partikel weicht nach Passieren der Folie von der geradlinigen Ausbreitung ab, d. h. sie werden gestreut, und einige a -Partikel werden um 180 0 verworfen.

Flugbahnen a- Teilchen, die in unterschiedlichen Entfernungen vom Kern fliegen

Laser

Basierend auf der Quantentheorie der Strahlung wurden Quantengeneratoren für Radiowellen und Quantengeneratoren für sichtbares Licht – Laser – gebaut. Laser erzeugen kohärente Strahlung sehr hoher Leistung. Laserstrahlung wird in verschiedenen Bereichen von Wissenschaft und Technik sehr häufig eingesetzt, beispielsweise zur Kommunikation im Weltraum, zur Aufzeichnung und Speicherung von Informationen (Laserdiscs) und zum Schweißen sowie in der Medizin.

Emission und Absorption von Licht durch Atome

Nach Bohrs Postulaten kann sich ein Elektron auf mehreren bestimmten Bahnen befinden. Jede Umlaufbahn eines Elektrons entspricht einer bestimmten Energie. Wenn sich ein Elektron von einer nahen in eine ferne Umlaufbahn bewegt, absorbiert das Atomsystem ein Quantum Energie. Beim Übergang von einer weiter entfernten Bahn eines Elektrons zu einer näheren Bahn in Bezug auf den Kern gibt das Atomsystem ein Energiequantum ab.

Spektren

Bohrs Theorie ermöglichte es, die Existenz von Linienspektren zu erklären.
Formel (1) gibt eine qualitative Vorstellung davon, warum die atomaren Emissions- und Absorptionsspektren linienartig sind. Tatsächlich kann ein Atom nur Wellen mit solchen Frequenzen aussenden, die den Unterschieden in den Energiewerten entsprechen E1, E2, . . . , De ,. . Deshalb besteht das Strahlungsspektrum von Atomen aus getrennt angeordneten scharfen hellen Linien. Dabei kann ein Atom nicht jedes Photon aufnehmen, sondern nur das mit Energie hν was genau der Differenz entspricht E n − Ek etwa zwei zulässige Energiewerte E n und Ek. Sich in einen Zustand höherer Energie begeben E n, absorbieren Atome genau die gleichen Photonen, die sie beim umgekehrten Übergang in den Ausgangszustand abgeben können Ek. Einfach ausgedrückt nehmen Atome aus dem kontinuierlichen Spektrum die Linien, die sie selbst aussenden; deshalb liegen die dunklen Linien des Absorptionsspektrums eines kalten atomaren Gases genau dort, wo sich die hellen Linien des Emissionsspektrums desselben Gases im erhitzten Zustand befinden.

kontinuierliches Spektrum

Spektrum- die Verteilung der von einem Stoff emittierten oder absorbierten Energie nach Frequenzen oder Wellenlängen.

Wenn ein Prisma auf den Weg eines Sonnenlichtstrahls gestellt wird, der durch einen schmalen, langen, rechteckigen Schlitz eindringt, sehen wir auf dem Bildschirm nicht das Bild des Schlitzes, sondern einen gestreckten Farbstreifen mit einem allmählichen Farbübergang von Rot nach Violett - Das Spektrum. Dieses Phänomen wurde von Newton beobachtet. Das bedeutet, dass die Zusammensetzung des Sonnenlichts elektromagnetische Wellen verschiedener Frequenzen umfasst. Ein solches Spektrum heißt fest.

Wenn Licht durch ein Prisma geleitet wird, das von einem erhitzten Gas emittiert wird, sieht das Spektrum wie separate farbige Linien auf schwarzem Hintergrund aus. Ein solches Spektrum heißt Linie Emissionsspektrum. Das bedeutet, dass das erhitzte Gas elektromagnetische Wellen mit bestimmten Frequenzen aussendet. Außerdem sendet jedes chemische Element ein charakteristisches Spektrum aus, das sich von den Spektren anderer Elemente unterscheidet.

Wenn Licht durch ein Gas geht, erscheinen dunkle Linien - Linienabsorptionsspektrum.

Spektralanalyse- ein Verfahren zur Bestimmung der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung eines Stoffes, basierend auf der Erfassung und Untersuchung seiner Spektren.

Gesetzmäßigkeiten der Strahlung von Atomen

Lichtemission tritt auf, wenn ein Elektron in einem Atom vom höchsten Energieniveau E k auf eines der niedrigeren Energieniveaus E n übergeht (k > n). Das Atom sendet dabei ein Photon mit Energie aus

Die Absorption von Licht ist der umgekehrte Prozess. Ein Atom absorbiert ein Photon, geht von einem niedrigeren Zustand k in einen höheren Zustand n über (n > k). In diesem Fall nimmt das Atom ein Photon mit Energie auf