Чи є спектр лампи розжарювання безперервним

Види спектрів

Лінійчасті спектри дають усі речовини в газоподібному атомарному (але не молекулярному) стані. І тут світло випромінюють атоми, які мало взаємодіють друг з одним. Це найбільш фундаментальний, основний тип спектрів.

Ізольовані атоми випромінюють світло чітко визначених довжин хвиль.

Зазвичай для спостереження лінійчастих спектрів використовують свічення парів речовини в полум'ї або свічення газового розряду в трубці, наповненій газом, що досліджується.

При збільшенні густини атомарного газу окремі спектральні лінії розширюються, і, нарешті, при дуже великому стисканні газу, коли взаємодія атомів стає суттєвою, ці лінії перекривають одна одну, утворюючи безперервний спектр.

Смугасті спектри

Смугастий спектр складається 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. На відміну від лінійних спектрів смугасті спектри утворюються не атомами, а молекулами, які не пов'язані або слабо пов'язані один з одним.

Для спостереження молекулярних спектрів як і, як й у спостереження лінійчастих спектрів, використовують світіння парів речовини в полум'ї чи світіння газового розряду.

Спектри поглинання

Усі речовини, атоми яких перебувають у збудженому стані, випромінюють світлові хвилі. Енергія цих хвиль певним чином розподілена за довжинами хвиль. Поглинання світла речовиною також залежить від довжини хвилі. Так, червоне скло пропускає хвилі, що відповідають червоному світлу (λ ≈ 8 • 10 -5 см), і поглинає решту.

Якщо пропускати біле світло крізь холодний газ, що не випромінює, то на тлі безперервного спектру джерела з'являються темні лінії (див. рис. V, 5-8 на кольоровому вклейці). Газ поглинає найінтенсивніше світло саме тих довжин хвиль, які він сам випромінює в сильно нагрітому стані. Темні лінії на тлі безперервного спектру - це лінії поглинання, що утворюють разом спектр поглинання.

Існують безперервні, лінійчасті та смугасті спектри випромінювання та стільки ж видів спектрів поглинання.

1. Чи є спектр лампи розжарювання безперервним?

2. У чому головна відмінність лінійних спектрів від безперервних та смугастих?

§ 82. Види спектрів

Спектральний склад випромінювання речовин дуже різноманітний. Але, незважаючи на це, всі спектри, як свідчить досвід, можна поділити на три типи.

Безперервні спектри. Сонячний спектр чи спектр дугового ліхтаря є безперервним. Це означає, що у спектрі представлені хвилі всіх довжин хвиль. У спектрі немає розривів і на екрані спектрографа можна бачити суцільну різнокольорову смугу (див. рис. V, 1 на кольоровому вклейці).

Розподіл енергії за частотами, тобто спектральна щільність інтенсивності випромінювання, для різних тіл по-різному. Наприклад, тіло з дуже чорною поверхнею випромінює електромагнітні хвилі всіх частот, але крива залежності спектральної щільності інтенсивності випромінювання від частоти має максимум за певної частоти v_max (Рис. 10.3). Енергія випромінювання, що припадає на дуже малі (ν → 0) і дуже великі (ν → ∞) частоти, дуже мала. При підвищенні температури тіла максимум спектральної щільності випромінювання зміщується у бік коротких хвиль.

Безперервні (або суцільні) спектриЯк показує досвід, дають тіла, що знаходяться в твердому або рідкому стані, а також сильно стислі гази. Для отримання безперервного діапазону необхідно нагріти тіло до високої температури.

Характер безперервного спектра і сам його існування як визначаються властивостями окремих випромінюючих атомів, а й у сильною мірою залежить від взаємодії атомів друг з одним.

Безперервний спектр дає високотемпературна плазма. Електромагнітні хвилі випромінюються плазмою переважно при зіткненнях електронів з іонами.

Лінійчасті спектри. Внесемо в бліде полум'я газового пальника шматочок азбесту, змочений розчином звичайної кухонної солі. При спостереженні полум'я спектроскоп побачимо, як і натомість ледь помітного безперервного спектру полум'я спалахне яскрава жовта лінія (див. рис. V, 2 на кольоровому вклейке). Цю жовту лінію дають пари натрію, які утворюються при розщепленні молекул кухонної солі полум'я. На кольоровому вклейці наведено також спектри водню та гелію. Кожен із спектрів – це частокіл кольорових ліній різної яскравості, розділених широкими темними смугами. Такі спектри називаються лінійчастими. Наявність лінійчастого спектра означає, що речовина випромінює світло лише цілком певних довжин хвиль (точніше, у певних дуже вузьких спектральних інтервалах). На малюнку 10.4 показано зразковий розподіл спектральної щільності інтенсивності випромінювання в лінійчастому спектрі. Кожна лінія має кінцеву ширину.

Ізольовані атоми випромінюють світло чітко визначених довжин хвиль.

Смугасті спектри. Смугастий спектр складається 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. На відміну від лінійних спектрів смугасті спектри утворюються не атомами, а молекулами, які не пов'язані або слабо пов'язані один з одним.

Спектри поглинання. Усі речовини, атоми яких перебувають у збудженому стані, випромінюють світлові хвилі. Енергія цих хвиль певним чином розподілена за довжинами хвиль. Поглинання світла речовиною також залежить від довжини хвилі. Так, червоне скло пропускає хвилі, що відповідають червоному світлу (λ ≈ 8 • 10 -5 см), і поглинає решту.

Якщо пропускати біле світло крізь холодний газ, що не випромінює, то на тлі безперервного спектру джерела з'являються темні лінії (див. рис. V, 5-8 на кольоровому вклейці). Газ поглинає найінтенсивніше світло саме тих довжин хвиль, які він сам випромінює в сильно нагрітому стані.Темні лінії на тлі безперервного спектру - це лінії поглинання, що утворюють разом спектр поглинання.

Існують безперервні, лінійчасті та смугасті спектри випромінювання та стільки ж видів спектрів поглинання.

Запитання до параграфу