Minkä tahansa kappaleen säteilyssä esiintyvien sähkömagneettisten aaltojen taajuuksien joukkoa kutsutaan emissiospektri.

Spektrit ovat kiinteä, hallitsi ja raidallinen.

Jatkuvat spektrit anna kaikki aineet, jotka ovat kiinteässä tai nestemäisessä tilassa. Jatkuva spektri sisältää näkyvän valon kaikkien taajuuksien aaltoja ja näyttää siksi värilliseltä nauhalta, jossa on tasainen siirtyminen väristä toiseen tässä järjestyksessä: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigo ja violetti ("Jokainen metsästäjä haluaa tiedä missä fasaani istuu").

Linjaspektrit antaa kaikki aineet kaasumaisessa atomitilassa. Kaikkien aineiden eristetyt atomit säteilevät vain niille ominaisia ​​aaltojoukkoja, joilla on melko määrätyt taajuudet. Kuten jokaisella ihmisellä on omat henkilökohtaiset sormenjäljensä, niin tietyn aineen atomilla on oma, vain sille tyypillinen spektri. Viivaemissiospektrit näyttävät värillisiltä viivoilta, jotka on erotettu toisistaan. Viivaspektrien luonne selittyy sillä, että tietyn aineen atomeilla on vain omat kiinteät tilat omalla ominaisenergiallaan ja siten omat energiatasoparit, joita atomi voi muuttaa, ts. Atomissa oleva elektroni voi siirtyä vain yhdeltä tietyltä kiertoradalta toiselle, tietylle kemikaalille hyvin määritellylle kiertoradalle.

Raidalliset spektrit syntyy molekyyleistä, jotka eivät ole sitoutuneet toisiinsa tai ovat heikosti sitoutuneita toisiinsa. Raidalliset spektrit näyttävät viivaspektreiltä, ​​vain yksittäisten viivojen sijasta havaitaan erillisiä juovasarjoja, jotka havaitaan erillisinä vyöhykkeinä, joita erottaa tummia aukkoja.

On ominaista, että minkä spektrin nämä atomit emittoivat, se absorboituu, ts. emissiospektrit emittoitujen taajuuksien joukossa ovat samat kuin absorptiospektrit. Koska eri aineiden atomit vastaavat vain niille ominaisia ​​spektrejä, on olemassa tapa määrittää aineen kemiallinen koostumus tutkimalla sen spektrejä. Tätä menetelmää kutsutaan spektrianalyysi. Spektrianalyysiä käytetään mineraalimalmien kemiallisen koostumuksen määrittämiseen louhinnan aikana, planeettojen ilmakehän kemiallisen koostumuksen määrittämiseen; on tärkein menetelmä aineen koostumuksen seurantaan metallurgiassa ja konepajateollisuudessa.

Liekki säteilee valoa. Lasi imee ultraviolettisäteilyä. Tavallisia lauseita, tuttuja käsitteitä. Kuitenkin tässä termit "säteilevät", "absorboivat" kuvaavat vain ulkoisesti, helposti havaittavissa olevia, näiden prosessien fysiikka liittyy suoraan atomien ja ainemolekyylien rakenteeseen.

Atomi on kvanttijärjestelmä, sen sisäinen energia on pohjimmiltaan elektronien vuorovaikutuksen energiaa ytimen kanssa; tällä energialla voi kvanttilakien mukaan olla vain kvantille ja atomien tilalle melko selvät arvot. Siten atomin energia ei voi muuttua jatkuvasti, vaan vain hyppyissä - osissa, jotka ovat yhtä suuria kuin minkä tahansa kahden sallitun energia-arvon erotus.

Ulkopuolelta osan energiaa vastaanottava kvanttijärjestelmä (atomi, molekyyli) viritetään, ts. siirtyy yhdeltä energiatasolta toiselle korkeammalle. Järjestelmä ei voi pysyä kiihtyneessä tilassa mielivaltaisen pitkään; jossain vaiheessa tapahtuu spontaani (spontaani) käänteinen muutos saman energian vapautuessa. Kvanttisiirtymät voivat olla säteilevä ja ei-säteily. Ensimmäisessä tapauksessa energia absorboituu tai emittoituu osan muodossa sähkömagneettista säteilyä, jonka taajuus määräytyy tiukasti niiden tasojen välisen energiaeron mukaan, joiden välillä siirtymä tapahtuu. Säteilemättömien siirtymien tapauksessa järjestelmä vastaanottaa tai luovuttaa energiaa ollessaan vuorovaikutuksessa muiden järjestelmien (atomien, molekyylien, elektronien) kanssa. Näiden kahden tyyppisten siirtymien esiintyminen selittyy optoakustinen Beinger-efekti.

Kun suljetussa tilavuudessa olevaa kaasua säteilytetään infrapunasäteilyvuon moduloimana, kaasussa tapahtuu painepulsaatioita (n. ptikoakustinen vaikutus). Sen mekanismi on melko yksinkertainen; infrapunasäteilyn absorptio tapahtuu kaasumolekyylien virittyessä, kun taas käänteinen siirtyminen tapahtuu ei-säteilyttämällä, ts. molekyylien viritysenergia muuttuu niiden kineettiseksi energiaksi, mikä aiheuttaa paineen muutoksen.

Vaikutuksen kvantitatiiviset ominaisuudet ovat erittäin herkkiä kaasuseoksen koostumukselle. Optisen akustisen efektin käytölle analyysissä on ominaista yksinkertaisuus ja luotettavuus, korkea selektiivisyys ja laaja komponenttipitoisuuksien valikoima.

Optoakustinen ilmaisin on ei-selektiivinen säteilyenergian vastaanotin, joka on suunniteltu kaasuanalyysiin. Fluoriitti-ikkunan läpi kulkeva moduloitu säteilyvirta tulee kammioon tutkittavan kaasun mukana. Virtauksen vaikutuksesta kaasun paine mikrofonin kalvossa muuttuu, minkä seurauksena mikrofonipiiriin ilmaantuu sähköisiä signaaleja kaasun koostumuksesta riippuen.

Opto-akustista vaikutusta käytetään molekyylien virittymisen eliniän mittaamisessa, useissa kosteuden ja säteilyvirran määrittämisessä. Huomaa, että optis-akustinen vaikutus on mahdollista myös nesteissä ja kiinteissä aineissa.

Jokaisen aineen atomeilla on oma, vain niille luontainen energiatasorakenne ja siten optisilla menetelmillä (esim. valokuvallisesti) rekisteröitävissä impulssimuutosten rakenne. Tämä seikka on spektrianalyysin taustalla. Koska molekyylit ovat myös puhtaasti kvanttijärjestelmiä, jokainen aine (atomien tai molekyylien kokoelma) emittoi ja absorboi vain tiettyjä energioita tai tietyn aallonpituuden sähkömagneettista säteilyä). Tiettyjen spektriviivojen intensiteetti on verrannollinen valoa emittoivien (tai absorboivien) atomien (molekyylien) lukumäärään. Tämä suhde muodostaa kvantitatiivisen spektrianalyysin perustan.

Esimerkki spektrianalyysin sovelluksesta:

Tunnettujen kaasujen pitoisuutta seoksessa mitataan laserlähteen säteilyn läpäisyllä tietyllä aallonpituudella. Jokainen seoksen sisältämä kaasu, jonka pitoisuus tunnetaan, säteilytetään alustavasti monokromaattisilla säteilyillä eri aallonpituuksilla ja kunkin kaasun absorptiokerroin määritetään kullekin aallonpituudelle. Sitten näillä aallonpituuksilla testiseoksen absorptiota muutetaan ja saatujen absorptiokerroinarvojen avulla määritetään kunkin kaasun pitoisuus seoksessa. Mitattaessa säteilyllä, joka sisältää enemmän aallonpituuksia kuin kaasuseoksessa on komponentteja, voidaan havaita tuntemattomien kaasujen läsnäolo.

Atomilla ja molekyyleillä emissiospektrit ovat viiva- ja raidalliset, vastaavasti, ja samat absorptiospektreillä. Jatkuvan spektrin saamiseksi tarvitaan plasman läsnäolo, ts. ionisoitunut tila. Ionisaation aikana elektronit ovat atomin tai molekyylin ulkopuolella, ja siksi niillä voi olla mitä tahansa jatkuvasti muuttuvaa energiaa. Kun näitä elektroneja ja ioneja suositellaan, saadaan jatkuva spektri, jossa kaikki aallonpituudet ovat läsnä.

Kiihtyvyys(sisäisen energian kasvu) tai atomien ionisaatio tapahtuu eri syiden vaikutuksesta; erityisesti energiaa näihin prosesseihin voidaan saada kuumentamalla kappaleita. Mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi viritysenergia ja mitä lyhyempiä ja lyhyempiä aaltoja (kvantit, joilla on korkeampi energia) kuumennettu kappale säteilee. Siksi asteittaisella lämmityksellä ilmaantuu ensin infrapunasäteilyä (pitkät aallot), sitten punainen, johon lisätään oranssia, keltaista jne. lämpötilan noustessa; lopulta vastaanottaa valoa Ja lisää kuumennus johtaa ultraviolettikomponentin ilmaantumista.

Sovellusesimerkkejä:

Laite nestemäisen metallikylvyn lämpötilan jatkuvaan mittaukseen sisältää sauvan, joka on valmistettu läpikuultavasta materiaalista, jolla on korkea lämpötila ja korroosionkestävyys. Tanko kulkee säiliön seinämän läpi ja sen sisällä on upotettu alkalivapaaseen oksidiin, jolla on korkea sulamispiste, kuten zirkoniumoksidi. Tangon pää, joka sijaitsee säiliössä, toimii väripyrometrinä.

Säteilevät ja ei-säteilevät siirtymät infrapunassa. alueita käytetään usein prosesseihin ja jäähdytykseen:

1. Lasinmuodostustyökalu, joka käsittää pinnoitetun metallirungon, tunnettu siitä, että tuotteiden täydellisyyden ja laadun parantamiseksi pinnoite tehdään kahdessa kerroksessa, jolloin välikerros on valmistettu materiaalista, joka absorboi lähi-infrapuna-alueen esimerkiksi grafiittia, ja ulkokerros on valmistettu materiaalista, joka on läpinäkyvä spektrialueilla, esimerkiksi perustuen läpinäkyvään monikiteiseen alumiinioksidiin;

1. Menetelmä kiinteiden aineiden lämmönjohtavuuden mittaamiseksi, mukaan lukien isoterminen altistuminen sen jäähtymiselle vakiossa ympäristön lämpötilassa ja lämpötilan muutosten rekisteröinti, tunnettu siitä, että absorptiovaiheessa oleva näyte asetetaan tyhjiöön osittain läpinäkyvien materiaalien mittaamiseksi avaruus ja näytteen pinnan spektrialueella emittoima energia mitataan voimakkaan absorption alueet.

Säteilykvanttisiirtymät voivat tapahtua ei vain spontaanisti, vaan myös pakotettuja ulkoisen säteilyn vaikutuksesta, jonka taajuus on yhdenmukainen tämän siirtymän energian kanssa. Aineen atomien ja molekyylien valokvanttien emissio ulkoisen sähkömagneettisen kentän (säteilyn) vaikutuksesta on ns. pakko tai indusoitu emissio.

Olennainen ero stimuloidun emission välillä on, että se on tarkka kopio pakottavasta emissiosta. Kaikki ominaisuudet ovat samat - taajuus, polarisaatio, etenemissuunta ja vaihe. Tästä johtuen stimuloitu emissio voi tietyissä olosuhteissa johtaa aineen läpi kulkeneen ulkoisen säteilyn vahvistumiseen sen absorption sijaan. Siksi muuten stimuloitua emissiota kutsutaan negatiivinen absorptio.

Stimuloidun emission esiintyminen edellyttää virittyneiden atomien läsnäoloa aineessa, ts. atomeja korkeammalla energiatasolla. Yleensä tällaisten atomien osuus on pieni. Sen läpi kulkevan säteilyn vahvistamiseksi on välttämätöntä, että virittyneiden atomien osuus on suuri, jotta korkeamman energian tasot "kansoittuvat" hiukkasilla tiheämmin kuin alemmat tasot. Tätä aineen tilaa kutsutaan tila väestön inversiolla.

Neuvostoliiton fyysikkojen Fabrikantin, Vudynskyn ja Butajevan löytö sähkömagneettisten aaltojen vahvistumisilmiöt kun väestön käänteinen väliaineen läpikulku oli kehityksen kannalta olennaista optiset kvanttigeneraattorit (laserit) vuosisadan suurin keksintö.

Aineen sauva, jossa on keinotekoisesti luotu populaatioinversio, joka on sijoitettu kahden peilin väliin, joista toinen on läpikuultava - tämä on yksinkertaisimman laserin kaavio.

Palautteen luomiseen tarvitaan kahden peilin optinen resonaattori: osa säteilystä palaa työkappaleeseen aiheuttaen uuden fotonivyöryn. Lasersäteily on monokromaattista ja koherenttia stimuloidun säteilyn ominaisuuksien vuoksi.

Lasereiden käyttöalueet määrittävät niiden säteilyn pääominaisuudet, kuten koherenssi, monokromaattisuus, säteen korkea energiapitoisuus ja sen alhainen divergenssi. Lasereiden jo perinteisten käyttöalojen, kuten superkovien ja tulenkestävien materiaalien käsittelyn, laserkommunikoinnin ja loya-lääketieteen sekä korkean lämpötilan plasman valmistuksen, lisäksi alettiin tunnistaa uusia kiinnostavia käyttöalueita.

Äskettäin kehitetyt värilaserit ovat erittäin lupaavia, toisin kuin perinteiset laserit, jotka mahdollistavat säteilytaajuuden sujuvan muuttamisen laajalla alueella infrapunasta ultraviolettiin. Joten esimerkiksi sen on tarkoitus rikkoutua lasersäteellä tai päinvastoin luoda tiukasti määriteltyjä sidoksia.

Isotooppien erottaminen viritettävillä lasereilla on meneillään. Muuttamalla laserien taajuutta ne virittävät sen resonanssiin jonkin isotoopin tietyn kvanttisiirtymän kanssa ja siirtävät siten isotoopin virittyneeseen tilaan, jossa se voidaan ionisoida ja sähköisten reaktioiden avulla erottaa muista isotoopeista.

Ja tässä on puhtaasti kekseliäs laserin käyttö paineanturina:

Taajuuslähtöinen paineenmittauslaite, joka sisältää kaasulla täytetyn ja erottimen kautta mittausväliaineeseen kytketyn elastisen herkän elementin sekä taajuusmittarin, tunnettu siitä, että se käyttää mittaustarkkuuden parantamiseksi resonaattoria kaasukvanttigeneraattorin kenno elastisena herkänä elementtinä.

Lopuksi on huomattava, että laserit ovat tärkein tutkimusväline uudella fysiikan alalla - epälineaarista optiikkaa, jonka ulkonäkö johtuu tehokkaista lasereista

Bohrin teoria teki mahdolliseksi selittää viivaspektrien olemassaolon.

Emissio- (tai absorptio)spektri on joukko tietyntaajuisia aaltoja, joita tietyn aineen atomi emittoi (tai absorboi).

Spektrit ovat yhtenäisiä, viivoja ja raidallisia.

Jatkuvat spektrit emittoivat kaikkia aineita, jotka ovat kiinteässä tai nestemäisessä tilassa. Jatkuva spektri sisältää kaikkien näkyvän valon taajuuksien aaltoja ja näyttää siksi värilliseltä nauhalta, jossa on tasainen siirtyminen väristä toiseen tässä järjestyksessä: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen ja violetti (jokainen metsästäjä haluaa tietää, missä fasaani istuu).

Viivaspektrit emittoivat kaikki atomitilassa olevat aineet. Kaikkien aineiden atomit säteilevät vain niille ominaisia ​​aaltojoukkoja, joilla on melko määrätyt taajuudet. Kuten jokaisella ihmisellä on omat henkilökohtaiset sormenjäljensä, niin tietyn aineen atomilla on oma, tyypillinen spektrinsä vain hänelle. Viivaemissiospektrit näyttävät värillisiltä viivoilta, jotka on erotettu toisistaan. Viivaspektrien luonne selittyy sillä, että tietyn aineen atomeilla on vain omat kiinteät tilat omalla ominaisenergiallaan ja siten omat energiatasoparit, joita atomi voi muuttaa, ts. Atomissa oleva elektroni voi siirtyä vain yhdeltä tietyltä kiertoradalta toiselle, tietylle kemikaalille hyvin määritellylle kiertoradalle.

Molekyylit lähettävät raidallisia spektrejä. Raidalliset spektrit näyttävät viivaspektreiltä, ​​vain yksittäisten juovien sijasta havaitaan erillisiä juovasarjoja, jotka havaitaan erillisinä kaistoina. On ominaista, että mikä tahansa spektri näiden atomien emittoinnista on sama absorboitunut, eli emissiospektrit ovat yhtenevät absorptiospektrien kanssa emittoitujen taajuuksien joukossa. Koska eri aineiden atomit vastaavat vain niille ominaisia ​​spektrejä, on olemassa tapa määrittää aineen kemiallinen koostumus tutkimalla sen spektrejä. Tätä menetelmää kutsutaan spektrianalyysiksi. Spektrianalyysiä käytetään fossiilisten malmien kemiallisen koostumuksen määrittämiseen louhinnan aikana, tähtien, ilmakehän, planeettojen kemiallisen koostumuksen määrittämiseen; on tärkein menetelmä aineen koostumuksen seurantaan metallurgiassa ja konepajateollisuudessa.
№2 Laboratoriotyöt."EMF:n ja virtalähteen sisäisen resistanssin mittaus ampeerimittarilla ja volttimittarilla".

Työn tarkoitus: mitata virtalähteen EMF ja sisäinen vastus ampeerimittarilla ja volttimittarilla.

Tarvittavat varusteet: virtalähde, ampeerimittari, volttimittari, reostaatti, avain, liitäntäjohdot.

Lippu 24. Valosähköinen efekti ja sen lait. Einsteinin yhtälö valosähköiselle efektille ja Planckin vakiolle. Valosähköisen efektin soveltaminen tekniikassa.

Vuonna 1900 saksalainen fyysikko Max Planck oletti, että valo säteilee ja absorboituu erillisinä osina - kvantteina (tai fotoneina). Kunkin fotonin energia määräytyy kaavalla E = hv, jossa h on Planckin vakio yhtä suuri kuin , v on valon taajuus. Planckin hypoteesi selitti monia ilmiöitä: erityisesti valosähköilmiön ilmiön, jonka saksalainen tiedemies Heinrich Hertz löysi vuonna 1887 ja jota venäläinen tiedemies A. G. Stoletov tutki kokeellisesti. Valosähköinen vaikutus on ilmiö, jossa aine lähettää elektroneja valon vaikutuksesta.
Tutkimuksen tuloksena saatiin kolme valosähköisen vaikutuksen lakia.
1. Kyllästysvirran voimakkuus on suoraan verrannollinen kehon pinnalle tulevan valosäteilyn voimakkuuteen.
2. Fotoelektronien suurin kineettinen energia kasvaa lineaarisesti valon taajuuden mukaan ja riippuu sen intensiteetistä.
3. Jos valon taajuus on pienempi kuin tietylle aineelle määritetty vähimmäistaajuus, valosähköistä vaikutusta ei tapahdu.
Valovirran riippuvuus jännitteestä on esitetty kuvassa 51.

Valosähköisen ilmiön teorian loi saksalainen tiedemies A. Einstein vuonna 1905. Einsteinin teoria perustuu käsitteeseen elektronien työfunktiosta metallista ja kvanttivaloemission käsitteeseen. Einsteinin teorian mukaan valosähköisellä vaikutuksella on seuraava selitys: absorboimalla valokvantin elektroni hankkii energiaa. Metallista poistuessaan kunkin elektronin energia pienenee tietyn määrän, jota kutsutaan työfunktioksi (Avy). Työfunktio on työtä, joka vaaditaan elektronin poistamiseksi metallista. Suurin energia

elektronit pakon jälkeen (jos muita häviöitä ei ole) on muotoa: . Tätä yhtälöä kutsutaan Einsteinin yhtälöksi.

Laitteita, joiden toimintaperiaate on valosähköinen ilmiö, kutsutaan valokennoiksi. Yksinkertaisin tällainen laite on tyhjiövalokenno. Tällaisen valokennon haitat ovat: alhainen virta, alhainen herkkyys pitkäaaltosäteilylle, valmistusvaikeudet, mahdottomuus käyttää vaihtovirtapiireissä. Sitä käytetään fotometriassa valovoiman, kirkkauden, valaistuksen mittaamiseen, elokuvissa äänen toistoon, valosähkeissä ja valopuhelimissa, tuotantoprosessien hallinnassa.
On puolijohdevalokennoja, joissa valon vaikutuksesta virrankantajien pitoisuus muuttuu. Niitä käytetään sähköpiirien automaattisessa ohjauksessa (esimerkiksi metron kääntöporteissa), vaihtovirtapiireissä, uusiutumattomina virtalähteinä kelloissa, mikrolaskimissa, ensimmäisiä aurinkoautoja testataan, niitä käytetään keinotekoisissa aurinkoakuissa Maasatelliitit, planeettojenväliset ja orbitaaliset automaattiset asemat.
Valosähköisen vaikutuksen ilmiö liittyy valokemiallisiin prosesseihin, jotka tapahtuvat valon vaikutuksesta valokuvamateriaaleissa.
№2 Tehtävä soveltaa liikemäärän säilymisen lakia.

Dieselveturi, jonka massa on 130 tonnia, lähestyy paikallaan olevaa junaa, jonka massa on 1170 tonnia, nopeudella 2 m/s. Millä nopeudella juna liikkuu, kun se on kytketty dieselveturiin?

Rutherfordin kokeet alfahiukkasten sironnasta Atomin ydinmalli.

Tiedetään, että sana "atomi" tarkoittaa kreikaksi "jakamaton". Englantilainen fyysikko J. Thomson kehitti (1800-luvun lopulla) ensimmäisen "atomimallin", jonka mukaan atomi on positiivisesti varautunut pallo, jonka sisällä kelluivat elektronit. Thomsonin ehdottama malli vaati kokeellista todentamista, koska radioaktiivisuuden ja valosähköisen vaikutuksen ilmiöitä ei voitu selittää Thomsonin atomimallilla. Siksi Ernest Rutherford suoritti vuonna 1911 sarjan kokeita tutkiakseen atomien koostumusta ja rakennetta. Näissä kokeissa kapea palkki a -radioaktiivisen aineen lähettämät hiukkaset ohjattiin ohuelle kultakalvolle. Sen taakse asetettiin näyttö, joka pystyi hehkumaan nopeiden hiukkasten vaikutuksesta. Todettiin, että suurin osa a -hiukkaset poikkeavat suoraviivaisesta etenemisestä kulkiessaan kalvon läpi, eli se on hajallaan, ja jotkut a -hiukkaset hylätään 180 0 .

Liikeradat a- hiukkaset, jotka lentävät eri etäisyyksillä ytimestä

laserit

Säteilyn kvanttiteorian pohjalta rakennettiin radioaaltojen kvanttigeneraattoreita ja näkyvän valon kvanttigeneraattoreita - lasereita. Laserit tuottavat koherenttia, erittäin voimakasta säteilyä. Lasersäteilyä käytetään erittäin laajasti tieteen ja tekniikan eri aloilla, esimerkiksi viestintään avaruudessa, tiedon tallentamiseen ja tallentamiseen (laserlevyt) ja hitsaukseen sekä lääketieteessä.

Atomien valon emissio ja absorptio

Bohrin postulaattien mukaan elektroni voi olla usealla määrätyllä kiertoradalla. Jokainen elektronin kiertorata vastaa tiettyä energiaa. Kun elektroni liikkuu läheltä kaukaiselle kiertoradalle, atomijärjestelmä absorboi energiakvantin. Siirtyessään elektronin kaukaisemmalta kiertoradalta ytimeen nähden lähemmälle kiertoradalle atomijärjestelmä emittoi energiakvantin.

Spektri

Bohrin teoria teki mahdolliseksi selittää viivaspektrien olemassaolon.
Kaava (1) antaa laadullisen käsityksen siitä, miksi atomiemissio- ja absorptiospektrit ovat viivamaisia. Itse asiassa atomi voi lähettää vain niiden taajuuksien aaltoja, jotka vastaavat energia-arvojen eroja E 1 , E 2 , . . . , En ,. . Tästä syystä atomien säteilyspektri koostuu erillään sijaitsevista terävistä kirkkaista viivoista. Samaan aikaan atomi ei voi absorboida mitä tahansa fotonia, vaan vain sitä, jolla on energiaa hν joka on täsmälleen yhtä suuri kuin ero E n − E k noin kaksi sallittua energia-arvoa E n ja E k. Siirtyminen korkeamman energian tilaan E n, atomit absorboivat täsmälleen samat fotonit, jotka ne pystyvät emittoimaan käänteisen siirtymisen aikana alkutilaan E k. Yksinkertaisesti sanottuna atomit ottavat jatkuvasta spektristä ne viivat, joita ne itse emittoivat; siksi kylmän atomikaasun absorptiospektrin tummat viivat ovat juuri niissä paikoissa, joissa saman kaasun emissiospektrin kirkkaat viivat lämmitetyssä tilassa sijaitsevat.

jatkuva spektri

Alue- aineen emittoiman tai absorboiman energian jakautuminen taajuuksien tai aallonpituuksien mukaan.

Jos prisma asetetaan kapean pitkän suorakaiteen muotoisen raon läpi tunkeutuvan auringonvalonsäteen polulle, näytöllä ei näy kuvaa raosta, vaan venytetty värillinen kaistale, jossa värit siirtyvät asteittain punaisesta violettiin. - spektri. Tämän ilmiön havaitsi Newton. Tämä tarkoittaa, että auringonvalon koostumus sisältää eritaajuisia sähkömagneettisia aaltoja. Tällaista spektriä kutsutaan jatkuva.

Jos valo johdetaan prisman läpi, jota lämmitetty kaasu lähettää, spektri näyttää erillisiltä värillisiltä viivoilta mustalla taustalla. Tällaista spektriä kutsutaan linjapäästöspektri. Tämä tarkoittaa, että kuumennettu kaasu lähettää sähkömagneettisia aaltoja tietyillä taajuuksilla. Lisäksi jokainen kemiallinen alkuaine lähettää ominaisspektrin, joka eroaa muiden alkuaineiden spektristä.

Jos valo kulkee kaasun läpi, näkyviin tulee tummia viivoja - viiva-absorptiospektri.

Spektrianalyysi- menetelmä aineen laadullisen ja kvantitatiivisen koostumuksen määrittämiseksi, joka perustuu sen spektrien saamiseen ja tutkimiseen.

Atomien säteilyn säännöllisyydet

Valoemissio tapahtuu, kun atomissa oleva elektroni siirtyy korkeimmalta energiatasolta Ek jollekin alemmista energiatasoista En (k > n). Atomi lähettää tässä tapauksessa fotonin, jolla on energiaa

Valon absorptio on käänteinen prosessi. Atomi absorboi fotonin, siirtyy alemmasta tilasta k korkeampaan tilaan n (n > k). Tässä tapauksessa atomi absorboi fotonin energialla