Сплошной спектр как получить

Как выглядит сплошной спектр? Какие тела дают сплошной спектр? Приведите примеры. Как выглядят линейчатые спектры? От каких источников света получаются линейчатые спектры?
Каким образом можно получить линейчатый спектр испускания натрия? Опишите механизм получения линейчатых спектров поглощения. B чём заключается суть закона Кирхгофа, касающегося линейчатых спектров испускания и поглощения? Что такое спектральный анализ и как он проводится? Расскажите о применении спектрального анализа.

• Вопрос 1
Спектр в виде сплошной полосы. Все цвета плавно переходят один в другой. Сплошной спектр дают твердые тела, жидкости и газы при определенных условиях. Например, раскаленная нить накала осветительной лампы, свеча.
• Вопрос 2
Спектр в виде изолированных линий определенного цвета. Линейчатые спектры получают от газов малой плотности.
• Вопрос 3
Если внести в пламя спиртовки кусочек поваренной соли, то пламя окрасится в желтый цвет, а в спектре будут видны две близко расположенные желтые линии, характерные для спектра паров натрия.
• Вопрос 4
Если через сосуд с парами натрия пропустить свет от источника, температура которого выше температуры паров натрия. То пары натрия поглотят те же линии, которые излучали.
• Вопрос 5
Атомы данного элемента поглощают световые волны тех же самых частот, на которых они излучают.
• Вопрос 6
Спектральным анализом называется метод определения химического состава вещества по его линейчатому спектру. Для проведения спектрального анализа исследуемое вещество приводят в состояние атомарного газа и одновременно полученным атомам сообщают дополнительную энергию.
• Вопрос 7
Спектральный анализ применяют для определения химического состава звезд, в металлургии, в криминалистике. Также для определения температуры звезд, скорости их движения.

Спектр (от лат. spectrum — представление, образ) — является совокупностью каждого из значений любой физической величины, которая характеризует систему либо процесс.

Читайте также:  Почему падает производительность ноутбука

Зачастую используют определения частотного спектра колебаний (например, электромагнитных), спектра энергий, импульсов и масс частиц. Спектр может быть непрерывным и дискретным (прерывистым).

Оптические спектры — это спектры электромагнитных излучений в ИК, видимом и UF диапазонах длин волн. Оптические спектры делятся на спектры испуска­ния, спектры поглощения (абсорбционные спектры), спектры рассеяния и спектры отражения.

Оптические спектры получают от источников света при разложении их излучения по длинам волн λ (либо частотам v = c/ λ, либо волновым числам 1/λ =v/c, которые также обозначаются как v) при помощи спектральных приборов. Чтоб охарактеризовать распределение излучения по частотам, вводится спектральная плотность излучения I (v), которая равна интенсивности излучения I, которая приходится на единичный интервал частот (интенсивность излучения I является плотностью потока электромаг­нитного излучения, приходящегося на все частоты). Интенсивность излучения, которая приходится на маленький спектральный интервал Δv, равна I (v)Δv. Просуммировав подобные выражения по всем частотам спектра, получаем плотность потока излучения I.

Виды спектров .

Спектральный состав излучения веществ очень разнообразен, но не­смотря на это, каждый спектр делится на 3 типа:

  • непрерыв­ные спектры,
  • линейчатые спектры,
  • полосатые спектры.

Непрерывные спектры, либо сплошные спектры, как видно из опытов, дают тела, которые находятся в твердом либо жидком состоянии, или очень сжатые газы. Что бы получить непрерывный спектр, тело необходимо нагреть до большой температуры.

Непрерывные спектры определяются не только излучательной способностью самих атомов, но в большой степени зависят от взаимодействия атомов друг с другом.

На рисунке вы видите кривую зависимости спектральной плот­ности интенсивности теплового излучения от частоты (спектр) тела с сильно черной поверхностью. У кривой есть максимум при частоте vmax, которая зависит от температуры тела. С увеличением температуры максимум энергии излучения сдвигается к боль­шим частотам. Энергия излучения, которая приходится на очень маленькие (v ) и очень большие (v → ∞) частоты, весьма мала. В сплошном спектре представлены каждая из длин волн.

Читайте также:  49 160 Код какой страны

Линейчатые спектры складываются из отдельных спектральных линий, это признак того, что вещество излучает свет конкретных длин волн в определенных, очень узких спектральных интервалах. Все линии имеют конечную длину.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном (но не молекулярном) состоянии. В таком случае излучают атомы, которые не взаимодействуют друг с другом. Это фунда­ментальный, самый основной тип спектров.

Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн, характерные для данного типа атомов. Классическим примером линейчатого спектра является спектр атома водорода.

Спектральные закономерности в спектре атома водорода.

Каждая частота излучений атома водо­рода составляет ряд серий, каждая из которых образуется в процессе перехода атома в одно из энерге­тических состояний из всех верхних энергетических состояний, то есть состояний с большей энер­гией, используя терминологию спектроскопии — переходов электрона с верхних возбужденных уровней энергии на нижние уровни.

.

На рисунке а) вы можете увидеть переходы на 2-ой возбужденный энергетический уровень, которые составляют серию Бальмера, частоты излучения которой находятся в ви­димой области спектра. Серия имеет название по имени швейцарского учителя И. Бальмера, который еще в 1885 году основываясь на результатах экспериментов вывел формулу для определения частот видимой части спектра водорода:

R — постоянная Ридберга, которая определена из спектральных данных и позже вычисленная основываясь на теории атома Бора.

В этой формуле v — не частота, которая измеряется в с -1 , а вол­новое число, которое равно обратному значению длины волны 1/λ и которое измеряется в м – 1 .

Что бы определить частоты излучения других серий атома водорода вместо двойки в знаменате­ле первой дроби в формуле необходимо подставить числа 1, 3, 4, 5.

Номера нижних энергетических уровней, при переходе на которые с верхних уровней излучаются соответствующие серии:

Читайте также:  Как переустановить яндекс браузер на ноутбуке пошагово

Полосатые спектры состоят из отдельных полос, которые разделены темными промежутками. При по­мощи весьма хорошего спектрального аппарата можно увидеть, что все полосы состоят из большого числа близко лежащих линий. Полосатые спектры излучают молекулы, которые не связаны либо слабо связаны друг с другом.

Для наблюдения молекулярных спектров, как и для наблюдения линейчатых спектров, применяют свечение паров в пламени либо свечение газового разряда.

Спектры поглощения тоже делятся на 3 типа (сплошные, линейчатые и полосатые), что и спектры испускания. Поглощение света тоже зависит от длины волны. Так, красное стекло пропускает волны, которые соответствуют красному свету (λ ≈ 8 · 10 – 5 см), и поглощает остальные.

Газ интенсивнее всех поглощает свет тех длин волн, которые он испускает в сильно нагретом состоянии.

Таким образом, если пропускать белый свет через холодный неизлучающий газ, то на фоне непрерыв­ного спектра излучения появятся темные линии. Это линии поглощения, которые образуют в совокуп­ности спектр поглощения.

Атом излучает энергию дискретно то есть каждому переходу соответствует одна линия в спектре испускания.
получается что для получения сплошного спектра нужны условия когда атомы вещества будут одновременно излучать на всех перходах с равной интенсивностью для каждого значения длины волны?