Прашања.

1. Како изгледа континуиран спектар?

Континуиран спектар е лента која се состои од сите бои на виножитото, непречено преминувајќи се едни во други.

2. Светлината на кои тела произведува континуиран спектар? Наведи примери.

Континуиран спектар се добива од светлината на цврсти и течни тела (нишка на електрична светилка, стопен метал, пламен од свеќа) со температура од неколку илјади Целзиусови степени. Исто така, се произведува од светлечки гасови и пареи под голем притисок.

3. Како изгледаат линиските спектри?

Спектарот на линијата се состои од индивидуални линии на специфични бои.

4. Како може да се добие спектар на емисија на линијата на натриум?

За да го направите ова, можете да додадете парче сол од маса (NaCl) на пламенот на горилникот и да го набудувате спектарот преку спектроскоп.

5. Кои извори на светлина произведуваат линиски спектри?

Линиските спектар се карактеристични за светлечките гасови со мала густина.

6. Кој е механизмот за добивање спектар на апсорпција на линијата (т.е. што треба да се направи за да се добијат)?

Спекциите за апсорпција на линијата се добиваат со минување на светлина од посветла и потопла извор преку гасови со мала густина.

7. Како да се добие спектар на апсорпција на линија на натриум и како изгледа?

За да го направите ова, треба да поминете светлина од блескаво ламба преку сад со натриум пареа. Како резултат на тоа, ќе се појават тесни црни линии во континуираниот спектар на светлина од светилка со блескаво, на местото каде што се наоѓаат жолтите линии во спектарот на емисија на натриум.

8. Која е суштината на законот на Кирхоф во врска со емисиите на линијата и спектарот на апсорпција?

Законот на Кирхоф наведува дека атомите на даден елемент ги апсорбираат и испуштаат лесни бранови на исти фреквенции.

Вовед ……………………………………………………………………………………………………… .2

Механизам за зрачење ……………………………………………………………………………………………………… ..3

Дистрибуција на енергија во спектарот

Видови спектар

Видови на спектрални анализи …………………………………………………………… 7

Заклучок ………………………………………………………………………………………………………

Литература ………………………………………………………………………………………………… .11

Вовед

Спектар е распаѓање на светлината на нејзините составни делови, зраци со различни бои.

Методот на проучување на хемискиот состав на различни супстанции од нивните линиски емисиони или апсорпциски спектри се нарекува спектрална анализа.За спектрална анализа потребна е незначителна количина на супстанција. Неговата брзина и чувствителност го направија овој метод незаменлив и во лабораториите и во астрофизиката. Бидејќи секој хемиски елемент од периодниот систем емитува линиска емисија и спектар на апсорпција карактеристични само за него, ова овозможува да се проучи хемискиот состав на супстанцијата. Физичарите Кирхоф и Бунсен првпат се обидоа да го направат во 1859 година, градејќи спектроскоп.Светлината се пренесувала во него преку тесен шлиц пресечен од едниот раб на телескопот (оваа цевка со шлиц се нарекува колиматор). Од колиматорот зраците паднаа на призма покриена со кутија обложена со црна хартија одвнатре. Призмата ги оттргна зраците што доаѓаа од процепот. Резултатот беше спектар. По ова, тие го покриле прозорецот со завеса и поставиле запален горилник на процепот на колиматорот. Во пламенот од свеќата наизменично се внесувале парчиња различни супстанции и тие гледале низ втор телескоп во добиениот спектар. Се покажа дека блескавите пареи на секој елемент произведуваат зраци со строго дефинирана боја, а призмата ги отклонува овие зраци на строго дефинирано место, и затоа ниту една боја не може да ја маскира другата. Ова доведе до заклучок дека е пронајден радикално нов метод на хемиска анализа - со користење на спектарот на супстанција. Во 1861 година, врз основа на ова откритие, Кирхоф го докажал присуството на голем број елементи во хромосферата на Сонцето, поставувајќи ја основата за астрофизиката.

Механизам на зрачење

Изворот на светлина мора да троши енергија. Светлината е електромагнетни бранови со бранова должина од 4*10 -7 - 8*10 -7 m Електромагнетните бранови се емитуваат од забрзаното движење на наелектризираните честички. Овие наелектризирани честички се дел од атомите. Но, без да се знае како е структуриран атомот, ништо сигурно не може да се каже за механизмот на зрачење. Јасно е само дека нема светлина во атомот, исто како што нема звук во жицата на пијано. Како жица што почнува да звучи дури откако ќе ја удри чекан, атомите раѓаат светлина дури откако ќе се возбудат.

За да може атомот да почне да зрачи, мора да му се пренесе енергија. Кога емитира, атомот ја губи енергијата што ја прима, а за континуиран сјај на супстанцијата, неопходен е прилив на енергија кон нејзините атоми однадвор.

Термичко зрачење.Наједноставниот и најчест тип на зрачење е топлинското зрачење, во кое енергијата што ја губат атомите за да емитираат светлина се компензира со енергијата на топлинското движење на атомите или (молекулите) на телото што емитува. Колку е поголема температурата на телото, толку побрзо се движат атомите. Кога брзите атоми (молекули) се судираат едни со други, дел од нивната кинетичка енергија се претвора во енергија на возбудување на атомите, кои потоа испуштаат светлина.

Термички извор на зрачење е Сонцето, како и обична блескаво светилка. Светилката е многу удобен, но ефтин извор. Само околу 12% од вкупната енергија ослободена од електричната струја во светилката се претвора во светлосна енергија. Термичкиот извор на светлина е пламен. Зрната саѓи се загреваат поради енергијата што се ослободува при согорувањето на горивото и испуштаат светлина.

Електролуминисценција.Енергијата што им е потребна на атомите за да емитираат светлина може да дојде и од нетермички извори. За време на празнење во гасови, електричното поле им дава поголема кинетичка енергија на електроните. Брзите електрони доживуваат судири со атомите. Дел од кинетичката енергија на електроните оди за возбудување на атомите. Возбудените атоми ослободуваат енергија во форма на светлосни бранови. Поради ова, испуштањето во гасот е придружено со сјај. Ова е електролуминисценција.

Катодолуминисценција.Сјајот на цврсти материи предизвикан од бомбардирањето на електроните се нарекува катодолуминисценција. Благодарение на катодолуминисценцијата, екраните на катодни зраци на телевизорите светат.

Хемилуминисценција.Во некои хемиски реакции кои ослободуваат енергија, дел од оваа енергија директно се троши на емисија на светлина. Изворот на светлина останува кул (тој е на температура на околината). Овој феномен се нарекува хемиолуминисценција.

Фотолуминисценција.Светлиот инцидент на супстанција е делумно рефлектиран и делумно се апсорбира. Енергијата на апсорбирана светлина во повеќето случаи предизвикува само загревање на телата. Сепак, некои тела самите почнуваат да светат директно под влијание на инцидентот со зрачење врз нив. Ова е фотолуминисценција. Светлината ги возбудува атомите на супстанцијата (ја зголемува нивната внатрешна енергија), по што тие се осветлени. На пример, светлечките бои што покриваат многу украси за новогодишни елки, испуштаат светлина откако ќе бидат озрачени.

Светлината што се испушта за време на фотолуминисценцијата, како по правило, има подолга бранова должина од светлината што го возбудува сјајот. Ова може да се набљудува експериментално. Ако режирате светлосен зрак на сад кој содржи флуоресцеит (органска боја),

помине низ филтер за виолетова светлина, оваа течност почнува да свети со зелено-жолта светлина, односно светлина со поголема бранова должина од виолетовата светлина.

Феноменот на фотолуминисценција е широко користен во флуоресцентни светилки. Советскиот физичар С.И. Флуоресцентните светилки се приближно три до четири пати поекономични од конвенционалните лампи.

Наведени се главните типови на зрачење и изворите што ги создаваат. Најчести извори на зрачење се топлинските.

Ќе ви треба

• - спектроскоп;
• - гас-горилник;
• - мала керамичка или порцеланска лажица;
• - чиста кујнска сол;
• - проѕирна епрувета исполнета со јаглерод диоксид;
• - моќна блескаво светилка;
• - моќна „економична“ гасна светилка.

Инструкции

За дифракционен спектроскоп, земете ЦД, мала картонска кутија или картонска кутија за термометар. Исечете парче диск со големина на кутијата. На горната рамнина на кутијата, до нејзиниот краток ѕид, поставете го окуларот под агол од приближно 135° во однос на површината. Окуларот е парче од куќиштето за термометар. Изберете ја локацијата за јазот експериментално, наизменично пробивајќи и запечатувајќи дупки на друг краток ѕид.

Поставете моќна блескаво светилка спроти процепот на спектроскопот. Во окуларот на спектроскопот ќе видите континуиран спектар. Таков спектрален спектар постои за секој загреан објект. Нема линии за емисија или апсорпција. Овој спектар е познат како.

Ставете сол во мала керамичка или порцеланска лажица. Насочете го засекот на спектроскопот кон темна, непрозрачна област која се наоѓа над светлосниот пламен на пламеникот. Воведете една лажица . Во моментот кога пламенот ќе стане интензивно жолт, во спектроскопот ќе може да се набљудува емисиониот спектар на солта што се испитува (натриум хлорид), каде што емисионата линија во жолтиот регион ќе биде особено јасно видлива. Истиот експеримент може да се спроведе со калиум хлорид, бакарни соли, соли на волфрам итн. Вака изгледаат емисионите спектри - светли линии во одредени области на темна позадина.

Насочете го работниот процеп на спектроскопот кон светла блескаво светилка. Ставете проѕирна епрувета исполнета со јаглерод диоксид така што ќе го покрие работниот процеп на спектроскопот. Преку окуларот може да се набљудува континуиран спектар, пресечен со темни вертикални линии. Ова е таканаречениот спектар на апсорпција, во овој случај на јаглерод диоксид.

Насочете го работниот процеп на спектроскопот кон вклучената „економична“ светилка. Наместо вообичаениот континуиран спектар, ќе видите низа вертикални линии лоцирани во различни делови и имаат претежно различни бои. Од ова можеме да заклучиме дека емисиониот спектар на ваква светилка е многу различен од спектарот на конвенционалната ламба со вжарено, што е незабележливо за окото, но влијае на процесот на фотографирање.

Видео на темата

Забелешка

Постојат 2 типа на спектроскопи. Првиот користи проѕирна дисперзивна триаголна призма. Светлината од предметот што се проучува се внесува до него преку тесен процеп и се набљудува од другата страна со помош на цевка за окулар. За да се избегне пречки на светлината, целата структура е покриена со обвивка отпорна на светлина. Може да се состои и од елементи и цевки изолирани од светлина. Употребата на леќи во таков спектроскоп не е неопходна. Вториот тип на спектроскоп е дифракција. Нејзиниот главен елемент е дифракциона решетка. Исто така, препорачливо е да се испрати светлина од објектот преку процепот. Парчињата од CD и DVD дисковите сега често се користат како дифракциони решетки во домашни дизајни. Секој тип на спектроскоп ќе биде погоден за предложените експерименти;

Солта за јадење не треба да содржи јод;

Подобро е да се спроведуваат експерименти со асистент;

Подобро е да се спроведат сите експерименти во затемнета просторија и секогаш на црна позадина.

Корисен совет

За да добиете јаглерод диоксид во епрувета, ставете парче обична училишна креда таму. Наполнете го со хлороводородна киселина. Соберете го добиениот гас во чиста епрувета. Јаглерод диоксидот е потежок од воздухот, така што ќе се собере на дното на празната епрувета, поместувајќи го воздухот во неа. За да го направите ова, спуштете ја цевката од изворот на гас, односно од епрувета во која се одвивала реакцијата, во празна епрувета.

Физичкиот термин „спектар“ доаѓа од латинскиот збор spectrum, што значи „визија“, па дури и „дух“. Но, објектот именуван со таков мрачен збор е директно поврзан со таков прекрасен природен феномен како виножито.

Во широка смисла, спектарот е распределба на вредностите на одредена физичка количина. Посебен случај е распределбата на фреквентните вредности на електромагнетното зрачење. Светлината што ја перцепира човечкото око е исто така еден вид електромагнетно зрачење и има спектар.

Откривање на спектарот

Честа за откривање на спектарот на светлината му припаѓа на I. Newton. Кога го започнал ова истражување, научникот се стремел кон практична цел: да го подобри квалитетот на леќите за телескопите. Проблемот беше што рабовите на сликата што можеше да се види во , беа обоени во сите бои на виножитото.

I. Newton спроведе експеримент: зрак светлина навлезе во затемнета просторија низ мала дупка и падна на екранот. Но, на нејзиниот пат беше инсталирана триаголна стаклена призма. Наместо бела точка на светлината, на екранот се појави лента со виножито. Белата сончева светлина се покажа како сложена, композитна.

Научникот го искомплицира експериментот. Почна да прави мали дупки на екранот така што низ нив ќе помине само еден обоен зрак (на пример, црвен), а зад екранот втор и уште еден екран. Се испостави дека обоените зраци во кои првата призма ја разложила светлината не биле разградени на нивните составни делови при минување низ втората призма, туку само се отклониле. Следствено, овие светлосни зраци се едноставни, и тие беа прекршени на различни начини, што овозможи светлината да се подели на делови.

Така, стана јасно дека различните бои не доаѓаат од различни степени на „мешање светлина со темнина“, како што се веруваше пред I. Newton, туку се компоненти на самата светлина. Овој состав беше наречен спектар на светлина.

Откритието на I. Њутн беше важно за своето време, тоа придонесе многу за проучување на природата на светлината. Но, вистинската револуција во науката поврзана со проучувањето на спектарот на светлината се случи во средината на 19 век.

Германските научници Р.В.Бунсен и Г.Р.Кирхоф го проучувале спектарот на светлината што се емитува од оган, во кој се мешале испарувањата на различни соли. Спектарот варираше во зависност од нечистотиите. Ова ги наведе истражувачите да веруваат дека хемискиот состав на Сонцето и другите ѕвезди може да се процени според светлосните спектри. Така се родил методот на спектрална анализа.

ШИРЕЊЕ НА СВЕТЛИНАТА

Земете три разгледници и користете ножици за да исечете дупка со големина на еден денар во средината на секоја картичка. Направете држач за секоја картичка од грутки пластелин и залепете ги на масата во линија така што дупките ќе бидат во една права линија.

Заблескајте со фенерче во дупката на картичката што е најдалеку од вас и погледнете низ дупката на најблиската картичка.

Што гледаш? Што е со патеката по која светлината оди од фенерче до твоето око?

Поместете ја средната картичка неколку сантиметри настрана, така што сега го блокира патот на светлината. Што гледате сега? Што се случи со светлината? Дали можете да видите какви било траги од светлина на картичката што е повлечена назад?

Светлината патува по права линија. Кога сите три дупки се на иста линија, светлината се шири од фенерчето по оваа линија и удира во вашите очи;

Кога средната карта е поместена, на патеката на светлината се појавува пречка и светлината не може да ја заобиколи, бидејќи се движи по права линија. Картичката го спречува истиот да оди до вашето око.

ДОБИВАЊЕ СПЕКТР

Во белата боја всушност има повеќе отколку што изгледа. Тоа е мешавина од сите бои на виножитото - црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго и виолетова. Овие бои го сочинуваат она што се нарекува видлив спектар.Постојат неколку начини да се одвои белата светлина во нејзините компоненти. Еве еден од нив.

Наполнете сад со вода и ставете го на добро осветлена површина. Внатре ставете огледало и навалете го така што ќе лежи на една од страните на киветата.

Погледнете го одразот што огледалото го фрла на блиската површина. Што гледаш? За да ја направите сликата појасна, ставете лист бела хартија на местото каде што се фрла рефлексијата.

Светлината патува во бранови. Како морските бранови, тие имаат врвови наречени максими и корита наречени миними. Растојанието од еден до друг максимум се нарекува бранова должина.

Зрак од бела светлина содржи светлосни зраци со различни бранови должини. Секоја бранова должина одговара на одредена боја. V црвено има најдолги бранови должини. Следува портокалова, потоа жолта, зелена, сина и сина. Виолетовата боја има најкратки бранови должини.

Кога белата светлина се рефлектира во огледало низ вода, таа се разложува на нејзините составни бои. Тие се разминуваат и формираат шема на паралелни ленти на боја наречена спектар.

И погледнете ја површината на ЦД-то. Од каде виножитото тука?

СПЕКТР НА ТАВАН

Наполнете ја чашата една третина со вода. Ставете ги книгите во оџак на некоја мазна површина. Магацинот треба да биде малку повисок од должината на фенерчето.

Ставете ја чашата на врвот на куп книги така што дел од неа ќе се протега малку подалеку од работ на книгата и ќе виси во воздухот, но чашата да не падне.

Ставете ја батериската ламба под висечкиот дел од стаклото речиси вертикално и прицврстете ја во оваа положба со парче пластелин за да не се лизне. Вклучете ја батериската ламба и исклучете ги светлата во собата.

Погледнете го таванот. Што гледаш?
Повторете го експериментот, но сега наполнете ја чашата две третини. Како се промени виножитото?

Зракот на фенерче паѓа на чаша исполнета со вода под благ агол. Како резултат на тоа, белата светлина се распаѓа на нејзините составни компоненти. Боите соседни една до друга го продолжуваат својот пат по различни траектории и, на крајот завршувајќи на таванот, даваат таков прекрасен спектар.