Слайд 1Спектры и спектральный анализ
Ваганова Е.Р.
учитель физики
МКОУ Новокулындинская СОШ
Слайд 2Ни один из источников не дает монохроматического света, т. е. света
строго определенной длины волны. В этом нас убеждают опыты по разложению света в спектр с помощью призмы, а также опыты по интерференции и дифракции.
Слайд 3Та энергия, которую несет с собой свет от источника, определенным образом
распределена по волнам всех длин волн (или частотам), входящим в состав светового пучка. Плотность потока электромагнитного излучения, или интенсивность определяется энергией ΔW, приходящейся на все частоты
Слайд 4Слово «спектр» в физику ввел Ньютон, использовавший его в своих научных
трудах. В переводе с классической латыни слово «спектр» означает «дух», «приведение», что довольно точно отражает суть явления - возникновение праздничной радуги при прохождении бесцветного солнечного света через прозрачную призму.
Все источники не дают свет строго определенной длины волны. Распределение излучения по частотам характеризуется спектральной плотностью интенсивности излучения.
Слайд 5Типы спектров
Спектры
испускания
Спектр
поглощения
Слайд 6Спектры испускания
Сплошной
Линейчатый
Полосатый
Слайд 7Сплошной - это спектр, содержащий все длины волны определенного диапазона от
красного с γк = 7,6·10-7 и до фиолетового γф = 4·10-7 м. Сплошной спектр излучают
нагретые твердые и жидкие вещества, газы, нагретые под большим давлением.
Слайд 8Линейчатый - это спектр, испускаемый газами, парами малой плотности в атомарном
состоянии. Состоит из отдельных линий разного или одного цвета, имеющих разные расположения. Каждый атом излучает набор электромагнитных волн определенных частот. Поэтому каждый химический элемент имеет свой спектр.
Слайд 9Полосатый - это спектр, который испускается газом в молекулярном состоянии.
Линейчатые и
полосатые спектры можно получить путем нагрева вещества или пропускания электрического тока.
Слайд 10
Спектры поглощения получают, пропуская свет от источника, дающего сплошной спектр, через
вещество, атомы которого находятся в невозбужденном состоянии.
Спектр поглощения
Слайд 11Спектр поглощения - это совокупность частот, поглощаемых данным веществом. Согласно закону
Кирхгофа, вещество поглощает те линии спектра, которые и испускает, являясь источником света.
Слайд 12Открытие спектрального анализа вызвало живой интерес даже у публики, далекой от
науки. Как всегда в таких случаях, досужие любители отыскали множество других ученых, которые якобы все сделали задолго до Кирхгофа и Бунзена. В отличие от множества своих предшественников, Кирхгоф и Бунзен сразу же поняли значение своего открытия.
Они впервые отчетливо уяснили себе (и убедили в этом других), что спектральные линии - это характеристика атомов вещества
Слайд 13После открытия Кирхгофа и Бунзена 18 августа 1868 г. французский астроном
Пьер-Жюль-Сезар Жансен (1824-1907) во время солнечного затмения в Индии наблюдал в спектре солнечной короны желтую линию неизвестной природы. Два месяца спустя английский физик Джозеф Норманн Локьер (1836-1920) научился наблюдать корону Солнца не дожидаясь солнечных затмений и при этом обнаружил в ее спектре ту же желтую линию. Неизвестный элемент, который его испускал, он назвал гелием, т. е. солнечным элементом.
Слайд 14Оба ученых написали о своем открытии письма во Французскую академию наук,
оба письма пришли одновременно и были зачитаны на заседании Академии 26 октября 1868 г. Такое совпадение поразило академиков, и они решили в честь этого события выбить памятную золотую медаль - с одной стороны профиль Жансена и Локьера, с другой – бог Апполон на колеснице и надпись: «Анализ солнечных протуберанцев».
Слайд 15На Земле гелий был открыт в 1895 г. Уильямом Рамзаем, в
минералах тория.
Исследования спектров испускания и поглощения позволяет установить качественный состав вещества. Количественное содержание элемента в соединении определяется путем измерения яркости спектральных линий.
Слайд 16Метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру называется
спектральным анализом. Зная длины волн, испускаемых различными парами, можно установить наличие тех или иных элементов вещества. Этот метод очень чувствительный. Можно обнаружить элемент, масса которого не превышает 10-10г. Спектральный анализ
сыграл большую роль в науке.
С его помощью был изучен
состав звезд.
Слайд 17Благодаря сравнительной простоте и универсальности, спектральный анализ является основным методом контроля
состава вещества в металлургии и машиностроении. С помощью спектрального анализа определяют химический состав руд и минералов. Спектральный анализ можно проводить как по спектрам поглощения, так и по спектрам испускания. Состав сложных смесей анализируется по молекулярному спектру.
Слайд 18Линейчатые спектры излучения дают возбужденные атомы, которые не взаимодействуют между собой.
Какие тела имеют линейчатый спектр излучения?
(Сильно разряженные газы и ненасыщенные пары)
Какой спектр дают раскаленные добела металлы, расплавленный металл?
(Сплошной.)