Глава 1. Спектр поглощения
Спектр поглощения это зависимость коэффициента поглощения вещества от длины волны (или частоты) падающего излучения. Проще говоря, он показывает, какие именно длины волн вещество «забирает» из проходящего через него света.
Если пропустить белый свет (который сам по себе даёт непрерывный спектр) через холодный разреженный газ, на фоне непрерывного спектра появятся тёмные линии это и есть спектр поглощения. Атомы газа поглощают фотоны только тех энергий (то есть длин волн), которые соответствуют разрешённым переходам электронов между их энергетическими уровнями.
Важное следствие: для одного и того же химического элемента тёмные линии в спектре поглощения в точности совпадают с яркими линиями в его спектре испускания. Это лежит в основе закона Кирхгофа для линейчатых спектров. Именно благодаря этой закономерности учёные могут по спектральным линиям определять химический состав вещества так работает спектральный анализ.
Глава 2. Линейчатый спектр испускания
Линейчатый спектр испускания это спектр, состоящий из отдельных, хорошо разделённых тёмными промежутками ярких цветных линий. Такой спектр характерен для разреженных атомарных газов.
Он возникает, когда атомы газа, находясь в возбуждённом состоянии (например, из-за нагрева или электрического разряда), самопроизвольно переходят из более высоких энергетических уровней в более низкие. При каждом таком переходе атом испускает фотон, энергия которого равна разности энергий двух уровней. Набор возможных переходов (а значит, и набор испускаемых длин волн) строго определён внутренней структурой атома конкретного химического элемента. Поэтому для каждого элемента свой уникальный «узор» из линий свой линейчатый спектр испускания. По этому «узору» можно однозначно идентифицировать элемент.
Глава 3. Градуировка спектроскопа
Градуировка спектроскопа это процедура, которая позволяет установить точную шкалу длин волн (или частот) на шкале прибора. Без неё невозможно корректно интерпретировать полученные спектры: мы просто не будем знать, какой длине волны соответствует та или иная линия на снимке или экране.
Суть метода в том, чтобы наблюдать спектроскопом источники с известным, эталонным спектром (например, спектр излучения газоразрядной лампы с каким-нибудь элементом водородом, гелием, натрием). Позиции ярких линий на шкале спектроскопа фиксируются так строится калибровочная кривая. После этого, исследуя неизвестный образец, можно по положению линий на шкале прибора, используя полученную кривую, точно определить длины волн, которым они соответствуют.
Почему это важно? Даже небольшое смещение шкалы приведёт к ошибке в определении состава вещества. Поэтому градуировку обычно проводят регулярно, перед важными сериями измерений. #ОтПодписчика
#Другое