Типи оптичних спектрів.
презентація до уроку з фізики (9 клас)

У 1664–1668 pp. Ісаак Ньютон провів серію дослідів із вивчення сонячного світла та причин виникнення квітів за допомогою скляної призми. Припустіть, що побачив британський вчений на екрані, що змусило його написати книгу з оптики у 1704 році? … з історії

При розкладанні з допомогою тригранної призми білого світла, тобто. світла у видимому діапазоні, що містить довжини хвиль в діапазоні 380-760 нм, виникає райдужна смужка, яку Ньютон назвав спектром.

спектри випромінювання поглинання лінійний суцільний смугастий Типи оптичних спектрів

Лінійчастим спектром Лінійчастим називають спектр, що складається з окремих різко окреслених кольорових ліній, відокремлених один від одного широкими темними проміжками. Такі спектри виходять від атомних газів, що світяться, або пар малої щільності. В цьому випадку світло випромінюють атоми, які практично не взаємодіють один з одним. Лінійчасті спектри різних хімічних елементів відрізняються кольором, положенням і числом окремих ліній, що світяться.

Суцільний (безперервний) спектр Суцільні спектри випромінюються розпеченими твердими та рідкими речовинами, а також газами, що знаходяться під великим тиском. Це вказує на те, що вид безперервного спектру і сам факт його існування визначаються не лише властивостями окремих випромінюючих атомів, а й сильно залежить від взаємодії атомів один з одним.

Смугасті спектри Вони складаються з окремих смуг, розділених темними проміжками.За допомогою дуже гарного спектрального апарату можна виявити, що кожна смуга є сукупністю великої кількості дуже тісно розташованих ліній. Смугасті спектри випромінюються окремими збудженими молекулами (молекулярний газ). Випромінювання викликано як електронними переходами в атомах, і коливальними рухами самих атомів у молекулі.

Який спектр отримав Ньютон у своєму досвіді щодо пропускання сонячного світла через призму?

Спектр атомів кожного хімічного елемента унікальний. Як не буває двох людей з однаковим дактилоскопічним візерунком, або забарвленням райдужної оболонки очей, або двох китів з однаковим забарвленням хвостового плавця, так і немає двох хімічних елементів, атоми яких випромінювали однаковий набір спектральних ліній. Завдяки цьому стала можливою поява методу спектрального аналізу, розробленого в 1859 Кірхгофом і його співвітчизником німецьким фізиком Бунзеном. Спектральним аналізом називають метод дослідження хімічного складу різних речовин щодо їх спектрів.

Чи є спектр лампи розжарювання безперервним? Питання Відповідь

У чому головна відмінність лінійних спектрів від безперервних та смугастих? Відповідь Запитання

Повторимо 1. Які речовини дають суцільний спектр? 2. Які речовини дають лінійний спектр? 3. Поясніть, чому відрізняються лінійні спектри різних газів.

Різниця між безперервним та лінійним спектром

Основна відмінність між безперервним спектром і лінійним спектром полягає в тому, що безперервний спектр - це спектр, який сформований без розділових ліній і може бути отриманий шляхом накладання спектрів випромінювання та поглинання одного і того ж елемента, тоді як лінійний спектр - спектр, який містить чи ізольоване випромінювання. лінії або лінії поглинання із величезним проміжком між собою.

Безперервний спектр проти лінійного спектру

Безперервний спектр - це спектр, утворений накладенням спектрів випромінювання та поглинання одного й того самого елемента. Лінійний спектр - це спектр, який є або ізольовані лінії випромінювання з яскравими лініями на темному тлі, або спектр поглинання з темними лініями на більш яскравому тлі.

Оскільки безперервний спектр формується накладеним зображенням спектрів випромінювання та поглинання, вони містять видимих ​​проміжків у цьому спектрі. Однак Line Spectrum містить великі проміжки між рядками. Безперервний спектр містить усі частоти однакової інтенсивності без будь-яких змін. Навпаки, Line Spectrum містить кілька частот або частоти, інтенсивність яких значно відрізняється від інших.

Безперервний спектр, що є накладеним зображенням спектра випромінювання та поглинання, містить довжини хвиль всіх діапазонів у ньому, але лінійний спектр, що є окремим спектром, тобто спектр поглинання, або спектр випромінювання містить тільки кілька довжин хвиль. Типовими прикладами безперервного спектру є випромінювання чорного тіла або утворення веселки на сонячному світлі. Однак для лінійного спектра типовими прикладами є спектри випромінювання або поглинання водню.

Порівняльна таблиця

Що таке безперервний спектр?

Безперервний спектр формується шляхом створення накладеного зображення спектра випромінювання, в якому є яскраві лінії на темному тлі, так і спектру поглинання, в якому є темні лінії на більш яскравому тлі. Безперервний спектр вимагає, щоб він містив усі довжини хвиль у даному діапазоні, інакше він не може бути безперервним спектром. Оскільки безперервний спектр формується накладеним зображенням спектрів випромінювання та поглинання, вони містять видимих ​​проміжків у цьому спектрі. Проте вчені вважають, що ці типи спектрів також містять прогалини, але вони не видно неозброєним оком і можуть бути проаналізовані спектрометром.

Ідеальний спектр не містить проміжків між спектрами і цей ідеалістичний спектр може бути досягнутий тільки в лабораторіях в контрольованих ситуаціях.Коли промінь видимого світла дифрагує, він створює безперервний спектр, що містить кілька кольорів без видимих ​​ліній між собою.

Однак ці кольори зливаються, утворюючи спектр, що містить подібну інтенсивність. Ось чому Безперервний спектр містить усі частоти з однаковою інтенсивністю та без змін, і як накладене зображення спектра випромінювання та поглинання, він містить довжини хвиль усіх діапазонів у ньому.

Типовими прикладами безперервного спектру є випромінювання чорного тіла або утворення веселки на сонячному світлі. У освіті веселки біле сонячне світло, проходячи крізь туман, розсіює кольори. Для неозброєного ока діапазон цих кольорів здається повним з однаковою інтенсивністю, оскільки кожен колір плавно перетворюється на наступний. Той же процес може бути виконаний в лабораторії, коли це світло проходить через призму, яка також розсіює світлові промені на ці шари красивих кольорів.

Що таке лінійний діапазон?

Лінійний спектр формується як спектр поглинання або спектр випромінювання, і він показує окремі лінії поглинання, які виглядають як товсті темні лінії з яскравішим фоном або яскраві лінії випромінювання, які з'являються на більш темному тлі.

Лінійні спектри також виробляються з використанням того ж джерела світла, що і безперервного спектру, але безперервний спектр створюється під високим тиском. Однак цей же процес здійснюється при нижчому тиску; він може дати початок спектру випромінювання або спектру поглинання.

Спектр поглинання утворюється, коли випромінювання проходить через певний матеріал.Речовина поглинає деякі промені з певною довжиною хвилі; проте поглинені фотони не перевипромінюються в тому ж напрямку, скоріше через відсутність поглиненого електромагнітного випромінювання в спектрі з'являються більш темні лінії.

Цей спектр поглинання представлений абсорбцією осі ординат і частотою або довжиною хвилі осі абсцис. Ці спектри використовуються в різних методах, таких як атомно-абсорбційна спектроскопія та УФ-абсорбційна спектроскопія для ідентифікації певних видів в даній суміші або для підтвердження конкретних видів.

Спектр випромінювання формується так само, коли промінь електромагнітного випромінювання потрапляє в зразок молекул або атомів; електрони поглинають енергію і переходять більш високий енергетичний рівень. Однак, коли вони повертаються до нижчого рівня енергії після вивільнення додаткової енергії, вони поглинають, щоб піднятися на більш високий рівень енергії. Ця виділена енергія відображається залежно від довжини хвилі та називається спектром випромінювання.

Де темніші лінії позначають спектр поглинання, а спектр випромінювання позначений навпаки яскравішими лініями на темнішому тлі. Для речовини лінії діапазону поглинання відповідають частотам емісійних ліній. Це відбувається через енергію, що поглинається електронами для досягнення більш високого стану, і через випромінювання цих енергій, коли вони повертаються на нижчий енергетичний рівень, на якому вони були спочатку.

Таким чином, лінійний спектр містить величезні проміжки між лініями і кілька частот або частот, інтенсивність яких значно відрізняється від інших, що залишилися.Звичайними прикладами лінійного спектра є спектри випромінювання чи поглинання водню. Це також видно коли чистий елемент нагрівається; його промені, проходячи через призму, давали спектр, що складається з обмеженого числа вузьких ліній із значними проміжками між ними.

Ключові відмінності

1. Безперервний спектр, утворений накладенням спектрів випромінювання та поглинання одного й того ж елемента, і, навпаки, лінійний спектр — це спектр, який є спектром випромінювання, або спектром поглинання одного і того ж елемента.
2. Безперервний спектр не містить видимих ​​проміжків у своєму спектрі; з іншого боку, Line Spectrum містить великі проміжки між рядками.
3. Безперервний спектр містить всі частоти з однаковою інтенсивністю, тоді як лінійний спектр містить кілька частот або має частоти інтенсивності, що значно різниться, ніж інші з них.
4. Безперервний спектр містить довжини хвиль усіх діапазонів у ньому; з іншого боку, лінійний спектр є окремим спектром, т. е. спектр поглинання чи випромінювання містить лише кілька довжин хвиль.
5. Безперервний спектр спостерігається при випромінюванні чорного тіла або утворенні веселки на сонячному світлі; З іншого боку, у разі лінійного спектра звичайними прикладами є спектри випромінювання чи поглинання водню.

Висновок

Безперервний спектр не містить ліній, що розділяють і створюється шляхом накладання спектрів випромінювання і поглинання одного і того ж елемента, але лінійний спектр містить або ізольовані лінії випромінювання, або лінії поглинання, між якими є величезний проміжок.