Emisijas un gaismas absorbciju ar atomiem. No līnijas spektriem izcelsme

Šis raksts sniedz pamatjēdzieni nepieciešams saprast, kā emisija un absorbcija gaismas ar atomiem. Ir aprakstīta arī izmantot šo parādību.

Viedtālrunis un fizika

Cilvēks, kurš dzimis pēc 1990. gada, viņa dzīve bez dažādām elektroniskām ierīcēm, nevar sniegt. Viedtālrunis ne tikai aizvieto tālruni, bet arī ļauj uzraudzīt valūtas kursu, veikt darījumus, lai izsauktu taksometru, un pat atbilst ar astronautiem uz valdes SKS, izmantojot savu pieteikumu. Respektīvi, un tiek uztvertas ar visiem tiem digitālās palīgiem kā pašsaprotama. Emisijas un gaismas absorbciju ar atomiem, kas padara un izgatavoti iespējams laikmets samazināt visu ierīču veidus, lai lasītāji šķist garlaicīgi tēmu fizikas stundās. Bet šī filiāle fizikas daudz interesantu un aizraujošu.

Teorētiskais pamatojums atvēršanai spektriem

Ir teiciens: ". Ziņkārību pirms krišanas" Bet tas izteiciens drīzāk ar to, ka nepareizi attiecības ir labāk neiejaukties. Ja tomēr, parādiet zinātkāri pret pasauli, nekas nepareizs nenotiks. Beigās deviņpadsmitajā gadsimtā, cilvēki sāka saprast magnētisms raksturu (kas ir labi dokumentēts sistēmā Maksvela vienādojumi). Nākamais jautājums, kas ļautu zinātniekiem kļuva struktūra jautājumā. Ir nepieciešams nekavējoties noskaidrot, jo zinātne nav ļoti vērtīgs emisija un absorbcija gaismas ar atomiem. Line spektru - ir sekas par šo fenomenu un pamats pētījumu struktūru jautājumu.

struktūra atoma

Zinātnieki Senajā Grieķijā liecina, ka marmora sastāv no vairākiem gabaliem nedalāmu "atomiem". Un pirms beigām deviņpadsmitajā gadsimtā, cilvēki domāja, tas bija mazākais daļiņas matērijas. Bet pieredze Rutherford par izkliedēšanu smago daļiņu uz zelta foliju liecina, ka atoms ir arī iekšējo struktūru. Heavy kodols ir centrā un pozitīvi uzlādēts, viegls negatīvie elektroni griežas ap viņu.

Paradoksi atomu robežās Maxwell teoriju

Šie secinājumi ir radījis vairākus paradoksiem: saskaņā ar Maksvela vienādojumiem, kāds pārvietojas iekasē daļiņu izstaro elektromagnētiskā lauka, tāpēc zaudē enerģiju. Kāpēc tad elektroni neietilpst kodolā, un turpina griezties? Bija arī nav skaidrs, kāpēc katrs atoms absorbē vai izdala fotonu tikai noteiktu viļņa garumu. Bora teorija ļāva izārstēt defektus, ievadot orbitālēm. Saskaņā tenets šo teoriju, elektroni ap kodolu, var būt tikai uz šiem orbitālēm. Pāreja starp abām kaimiņvalstīm ir pievienots vai nu emisijas vai absorbcijas fotonu ar noteiktu enerģiju. Emisijas un gaismas absorbciju ar atomiem ir tieši šī iemesla dēļ.

viļņa garums, biežums, enerģijas

Lai iegūtu pilnīgāku priekšstatu jums ir nepieciešams runāt mazliet par fotoniem. Tās ir elementāras daļiņas, kas ir ne atpūtas masu. Tie pastāv tikai tik ilgi, kamēr pārvietojas caur vidi. Bet svars joprojām ir: pārsteidzoša virsmu, tās pārsūta to impulsu, kas būtu bijis iespējams bez masas. Tikai daudz no tā tiek pārvērsta enerģiju, padarot vielu, kuru viņi hit, un tie ir uzsūcas, mazliet siltāks. Bora teorija neizskaidro šo faktu. No fotonu īpašības un iezīmes savu rīcību ir aprakstīts ar kvantu fiziku. Tātad, fotonu - gan viļņu un daļiņu ar masu. Photon, un kā vilnis ir šādas īpašības: a garums (λ), ar frekvenci (ν), enerģija (E). Jo ilgāk ar viļņa garumu zemāka frekvence, un zemāks enerģijas.

No atoma spektrs

Atomu spektrs veidojas vairākos posmos.

1. Elektronisko slēdžu atoma ar orbitālās 2 (no augstāku enerģiju) uz orbitālajā 1 (ar zemu enerģijas patēriņu mazāk).
2. Zināma enerģijas ir atbrīvota, kas veidojas kā kvantu gaismas (hν).
3. Šis fotonu tiek emitēts uz apkārtējo telpu.

Līdz ar to, ko iegūst un līnija spektrs atoms. Kāpēc to sauc, ka veids, skaidro savu formu, kad īpašas ierīces, "noķert" izejošie fotoni gaismas par ierakstīšanas ierīce līnijas fiksēto numuru. Lai atdalītu fotonu dažādu viļņu garumu, ko difrakcijas parādība viļņiem ar dažādām frekvencēm ir atšķirīga atstarošanas indeksu, līdz ar to, viens vairāk izliektā nekā otru.

Vielu īpašībām un spektru

Līnija spektrs viela ir unikāls katram veida atomiem. Tas ir, emisiju ūdeņraža dos vienu komplektu līniju, un zeltu - citi. Šis fakts ir pamats piemērot spektroskopijas. Saņēmusi spektra neko, var saprast, kas ir pēc būtības, tās atomi izvietotas attiecībā pret otru. Šī metode ļauj noteikt un dažādas īpašības materiāliem, kas bieži izmanto ķīmiju un fiziku. Absorbcija un emisijas gaismas atomiem - viena no visbiežāk instrumentiem pētījumu par apkārtējo pasauli.

Trūkumi Emisijas spektrus

Līdz šim punktam saka vairāk par to, kā atomi izdala. Bet parasti, visi elektroni ir orbitāļu tās līdzsvara stāvoklī, tiem nav iemesla, lai pārvietotos uz citām valstīm. Viela ir kaut kas noraidīti, tai vispirms ir absorbēt enerģiju. Šis trūkums metodi, kas izmanto absorbciju un gaismas izstarošanai atoma. Īsumā teikt, ka pirmais jautājums siltuma un gaismas, pirms mēs spektru. nerodas jautājumi, ja zinātnieks pēta zvaigznes, un tāpēc viņi spīd cauri savām iekšējām procesiem. Bet, ja jūs vēlaties, lai izpētītu kādu rūdas vai pārtikas produktu, lai iegūtu spektru tas ir faktiski nepieciešams, lai sadedzinātu. Šī metode ne vienmēr notiek.

absorbcijas spektru

Emisijas un gaismas absorbciju ar atomiem kā metode, kas "strādā" abās pusēs. Jūs varat spīdēt gaismas par vielu platjoslas (ti, tāda, kurā ir fotoni dažādu viļņu garumu), un tad redzēt, kas viļņu garumi absorbēt. Bet šī metode ir piemērota ne vienmēr pārliecinieties, ka materiāls ir caurspīdīgs uz vajadzīgo daļu elektromagnētisko skalas.

Kvalitatīvā un kvantitatīvā analīze

Tas kļuva skaidrs, ka spektru unikāls katrai vielai. Lasītājs var secināt, ka šī analīze tiek izmantota tikai, lai noteiktu materiālu, no kura tas tiek veikts. Tomēr iespējams, diapazons ir daudz plašāks. atomu skaits saskaņā ar savienojumu var iestatīt, izmantojot īpašus paņēmienus platums pārbaudi un atzīšanu un intensitāti, kas izriet līnijām. Turklāt, šis rādītājs var izteikt citās vienībās:

• procents (piemēram, šajā sakausējums satur 1% alumīnija);
• in molu (izšķīdināts šajā šķidrā 3 mol nātrija hlorīda);
• gramos (paraugā esošo 0,2 g urāna un torija 0.4 grami).

Dažreiz analīze ir jaukta: gan kvalitatīvās un kvantitatīvās. Bet, lai gan fiziķi iegaumējis pozīciju līnijas, un izvērtēja to ēnā, izmantojot īpašas tabulas, bet tagad tas viss padara programmu.

No spektra lietošana

Mēs jau apspriedām detalizēti, ko emisija un absorbcija gaismas ar atomiem. Spektra analīze tiek izmantota ļoti plaši. Nav cilvēku darbības sfēra, neatkarīgi no tā, kur mēs apsveram fenomens tika izmantota. Lūk, daži no tiem:

1. Sākumā šo rakstu, mēs runājām par smartphones. Silicon pusvadītāju elementi ir kļuvuši tik mazs, tostarp izmantojot pētniecības kristāli, izmantojot spektrālo analīzi.
2. Ja kāds starpgadījums ir unikalitāte elektronu čaulas katra atoma nosaka, kāda veida lodi aktivizēti pirmie, kāpēc automašīna sabojājusies ietvaru vai torņa celtnis, kā arī dažas indes saindējušies cilvēki, un cik daudz laika viņš pavadīja ūdenī.
3. Medicīna izmanto spektrālo analīzi, lai savā labā visbiežāk saistībā ar ķermeņa šķidrumiem, tomēr tā notiek, ka šī metode ir piemērota audos.
4. Tālām galaktikām, kosmiskās gāzes mākoņi, planētas priekšā zvaigznēm - tas viss tiek pētīta ar gaismas un tās sadalīšanās stāšanās spektru. Zinātnieki zina sastāvu šiem objektiem, to ātrumu un procesiem, kas notiek ar tiem, sakarā ar to, ka viņi var iegūt un analizēt fotonu tie izdala vai absorbē.

Elektromagnētiskā skala

Lielākā daļa no visiem, mēs pievēršam uzmanību redzamo gaismu. Bet uz elektromagnētisko mērogā šis segments ir ļoti mazs. Fakts, ka cilvēka acs nav noteikt daudz plašāku septiņas varavīksnes krāsās. Var izstaro un absorbē ne tikai redzamās fotonu (λ = 380-780 nm), bet citas fotoni. Elektromagnētiskā skala ietver:

1. Radioviļņi (l = 100 kilometri) pārraidīt informāciju lielos attālumos. Sakarā ar ļoti lielu viļņa garumu, to enerģija ir ļoti zems. Tie ir ļoti viegli uzsūcas.
2. Terahertz viļņa (l = 1-0,1 milimetri), līdz nesen, nebija pieejami. Agrāk to klāsts iekļauj radioviļņus, bet tagad šis segments elektromagnētiskā skalas tiek piešķirti atsevišķā klasē.
3. Infrasarkanā starojuma (l = 0,74-2000 mikrometrus) siltuma pārneses. Uguns, gaisma, saule izdala tos pārpilnību.

Redzamā gaisma mums jāpārskata, tāpēc sīkāka informācija par to, ne rakstīt.

Ultraviolet viļņa garums (λ = 10-400 nm) letāla cilvēkam, kas pārsniedz, bet to trūkums ir neatgriezeniska. Mūsu centrālā zvaigzne dod daudz ultravioleto gaismu, un Zemes atmosfēra saglabā lielāko daļu no tā.

Rentgena un gamma stari (vērtības, <10 nm) ir kopīga diapazons, bet atšķiras izcelsmi. Lai iegūtu to, tas ir nepieciešams, lai izkliedētu elektroni vai atomi uz ļoti augstu ātrumu. Laboratorijas cilvēki spēj to, bet pēc būtības šāda varas notikt tikai iekšpusē zvaigznes, vai arī sadursmes masveida objektiem. Piemērs Pēdējā process var kalpot kā supernova sprādzieni, absorbciju zvaigzne ar melno caurumu, sastapšanās divu galaktiku un galaktiku un masveida gāzes mākoņiem.

Elektromagnētiskie viļņi visu diapazonu, proti, to spēja izplūst un patērēta ar atomiem, tiek izmantotas cilvēka darbības. Neskatoties uz to, ka lasītājs ir izvēlējies (vai tikai izredzētajiem), kā viņa dzīves ceļus, viņš, protams, saskaras ar spektrālo pētījumu rezultātiem. Pārdevējs bauda modernu maksājumu termināli, jo pēc tam, kad zinātnieks pētīja īpašības vielu un izveidoja mikroshēmu. Agrārās apaugļo laukus un savāc augstas ražas ir tagad, tikai tāpēc, ka pēc tam, kad ģeologs atklāja kādu fosfora rūdu. Viņa nēsā spilgti drēbes tikai ar izgudrošanu noturīgo ķīmisko krāsvielu.

Bet, ja lasītājs vēlas savienot savu dzīvi ar pasaules zinātnes, jums ir mācīties daudz vairāk nekā pamatjēdzieniem procesa emisijas un absorbcijas fotonu gaismas atomos.