Спектры и спектральный анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 Спектры

   и спектральный  анализ

 

 

 

 

 

БОУ"СОШ"№45

11кл.

Чувайлов А.

                                                         Содержание:

 

 

 

 

1)Введение.

 

2)Виды   спектров:

     1) Непрерывные спектры.

     2) Линейчатые спектры.

     3) Полосатые спектры.

     4) Спектры поглощения.

 

3)Спектральный анализ.

 

4)Инфракрасная и ультрафиолетовая части спектра

  

5)Заключение

Литература...............................11

 

 

 

                                                                                                                                                                     

 

 

                                                                                                                                                                         

                                               Введение.

 

   Спектр – это разложение света на составные части, лучи разных цветов.

Метод исследования химического состава  различных веществ по их линейчатым

спектрам испускания или поглощения называют спектральным анализом. Для

спектрального анализа требуется  ничтожное количество вещества. Быстрота и

чувствительность сделали этот метод незаменимым как в лабораториях, так и в

астрофизике. Так как каждый химический элемент таблицы Менделеева излучает

характерный только для него линейчатый спектр испускания и поглощения, то это

дает возможность исследовать  химический состав вещества.

   Впервые его попробовали сделать физики Кирхгоф и Бунзен в 1859 году, соорудив

спектроскоп.  Свет пропускался  в него через узкую щель, прорезанную  с одного

края подзорной трубы (эта труба  с щелью называется коллиматор). Из коллиматора

лучи падали на призму, накрытую ящиком, оклеенным изнутри черной бумагой.

Призма отклоняла в сторону  лучи, которые шли из щели. Получался  спектр. После

этого завесили окно шторой и поставили  у щели коллиматора зажженную  горелку. В

пламя свечи вводили поочередно кусочки различных веществ, и  смотрели через

вторую подзорную трубу на получающийся спектр. Оказывалось, что раскаленные

пары каждого элемента давали лучи строго определенного цвета, и призма

отклоняла эти лучи на строго определенное место, и ни один цвет поэтому не мог

замаскировать другой. Это позволило  сделать вывод, что найден радикально новый

способ химического анализа  – по спектру вещества.

 

 

                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                         

                                               Виды спектров.

 

   Спектральный состав излучения  различных веществ весьма

разнообразен. Но, несмотря на это, все  спектры, как показывает опыт, можно

разделить на три сильно отличающихся друг от друга.                                     

1)Непрерывные спектры.

Солнечный спектр или спектр дугового фонаря является непрерывным. Это

означает, что в спектре представлены все длины волн. В спектре нет

разрывов, и на экране спектрографа  можно видеть сплошную разноцветную

полосу.

2)Линейчатые спектры.

Линейчатые спектры дают все  вещества в газообразном атомарном

(но не молекулярном) состоянии.  В этом случае свет излучают  атомы, которые

практически не взаимодействуют друг с другом. Это самый фундаментальный,

основной тип спектров.

3)Полосатые спектры.

Полосатый спектр состоит из отдельных  полос, разделенных темными

промежутками. С помощью очень  хорошего спектрального аппарата можно

обнаружить, что каждая полоса представляет собой совокупность большого

числа очень тесно расположенных  линий. В отличие от линейчатых спектров

полосатые спектры создаются не атомами, а молекулами, не связанными или

слабо связанными друг с другом.

 

 

 

                                                                                                                                                                         

4)Спектры поглощения.

Все вещества, атомы которых находятся  в возбужденном состоянии, излучают

световые волны, энергия которых  определенным образом распределена по длинам

волн. Поглощение света веществом  также зависит от длины волны. Так, красное

стекло пропускает волны, соответствующие красному свету, и

поглощает все остальные.

 

Если пропускать белый свет сквозь холодный, неизлучающий газ, то на фоне

непрерывного спектра источника  появляются темные линии. Газ поглощает

наиболее интенсивно свет как раз  тех длин волн, которые он испускает  в

сильно нагретом состоянии. Темные линии на фоне непрерывного спектра - это

линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.

 

                              Спектральный анализ.

 

Спектральный анализ - метод определения

химического состава вещества по его  спектру. Подобно отпечаткам пальцев  у

людей линейчатые спектры имеют  неповторимую индивидуальность.

Неповторимость узоров на коже пальца помогает часто найти преступника.

Точно так же благодаря индивидуальности спектров имеется возможность

определить химический состав тела. С помощью спектрального анализа  можно

обнаружить данный элемент в  составе сложного вещества если даже его масса

не превышает 10-10. Это очень чувствительный метод.

 

 

                                                                                                                                                                         

                                                 Заключение.

     В настоящее время определены спектры всех атомов и составлены таблицы

спектров. С помощью спектрального  анализа были открыты многие новые

элементы: рубидий, цезий и др. Элементам  часто давали названия в соответствии

с цветом наиболее интенсивных линий  спектра. Рубидий дает темно-красные,

рубиновые линии. Слово цезий означает «небесно-голубой». Это цвет основных

линий спектра цезия.

     Благодаря сравнительной простоте и универсальности спектральный анализ

является основным методом контроля состава вещества в металлургии,

машиностроении, атомной индустрии. С помощью спектрального анализа

определяют химический  состав руд и минералов.

     Итак, спектральный анализ применяется почти во всех важнейших сферах

человеческой деятельности. Таким  образом, спектральный анализ является одним

из важнейших аспектов развития не только научного прогресса, но и  самого

уровня жизни человека.

 

 

Список  используемой литературы.

1. ФИЗИКА в помощь поступающим  в ВУЗЫ

Р.А. Мустафаев, В.Г. Кривцов

(§105. Дисперсия света. Спектральный  анализ. Стр. 406-408)

 

2. Учебник для 11 класса средней  школы  ФИЗИКА     Г.Я.  Мякишев, Б.Б. Буховцев

(Глава 9. Излучение и спектры.  Стр. 193-199 )