Спектр испускания
Эмиссио́нный спектр (от лат. emissio — испускание), спектр излуче́ния, спектр испуска́ния — относительнаяинтенсивность электромагнитного излучения объекта исследования по шкале частот.
Обычно изучается излучение в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазоне от сильно нагретого вещества. Спектр излучения вещества представляют либо в виде горизонтальной цветовой полосы — результат расщепления света от объекта призмой, либо в виде графика относительной интенсивности, либо в виде таблицы.
Физика возникновения
Нагретое вещество излучает электромагнитные волны (фотоны). Спектр этого излучения на фоне спектра излучения абсолютно чёрного тела, при достаточной температуре, на определённых частотах имеет ярко выраженные увеличения интенсивности. Причина повышения интенсивности излучения — в электронах, находящихся в условиях квантования энергии. Такие условия возникают внутри атома, в молекулах и кристаллах. Возбуждённые электроны переходят из состояния бо́льшей энергии в состояние меньшей энергии с испусканием фотона. Разница энергий уровней определяет энергию испущенного фотона, и, следовательно, его частоту в соответствии с формулой:
здесь Eф — энергия фотона, h — постоянная Планка и ν — частота.
Квантование на энергетические уровни зависит от магнитного поля, поэтому от него также зависит спектр излучения (см. Расщепление спектральных линий). Кроме того, сдвиг частоты благодаря эффекту Доплера также приводит к изменению положений линий в спектре движущихся объектов.
Применение
Особенности спектра эмиссии некоторых элементов видимы невооружённым глазом, когда эти вещества, содержащие данные элементы, нагреты. Например, платиновый провод, опущенный в раствор нитрата стронция и затем поднесённый к открытому огню, испускает красный цвет благодаря атомам стронция. Точно так же, благодаря меди пламя становится светло-голубым.
Спектр излучения используется:
- для определения состава материала, так как спектр излучения различен для каждого элемента периодической таблицы Менделеева. Например, идентификация состава звёзд по свету от них.
- для определения химического вещества, совместно с другими методами.
- при изучении астрономических объектов (звёзды, галактики, квазары, туманности):
- для определения движения объектов и их частей
- для получения информации о происходящих в них физических процессах
- для получения информации о структуре объекта и расположении его частей.
Связанные эффекты
- Спектр поглощения является обратным к спектру испускания. Связано это с тем, что возбуждённый электрон в веществе переизлучает поглощённый фотон не в том же направлении, а энергии поглощённого и излучённого фотона одинаковы.
См. также
Примечания
- относительно излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре
- Без внешнего освещения
- Обычное, не радиоактивное, вещество из протонов, электронов и возможно нейтронов.
- Для температур не вызывающих ядерных реакций.
- В данном случае, тепловыми процессами и переизлучением от других электронов объекта
Литература
- Собельман, И. И. Введение в теорию атомных спектров. - М., Наука, 1977. - 320 c.
Для улучшения этой статьи по физике желательно: |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Спектр испускания, Что такое Спектр испускания? Что означает Спектр испускания?
Emissio nnyj spektr ot lat emissio ispuskanie spektr izluche niya spektr ispuska niya otnositelnayaintensivnost elektromagnitnogo izlucheniya obekta issledovaniya po shkale chastot Obychno izuchaetsya izluchenie v infrakrasnom vidimom i ultrafioletovom diapazone ot silno nagretogo veshestva Spektr izlucheniya veshestva predstavlyayut libo v vide gorizontalnoj cvetovoj polosy rezultat rasshepleniya sveta ot obekta prizmoj libo v vide grafika otnositelnoj intensivnosti libo v vide tablicy Spektr izlucheniya zhelezaSpektr izlucheniya vodorodaFizika vozniknoveniyaPogloshenie vidimogo spektra Nagretoe veshestvo izluchaet elektromagnitnye volny fotony Spektr etogo izlucheniya na fone spektra izlucheniya absolyutno chyornogo tela pri dostatochnoj temperature na opredelyonnyh chastotah imeet yarko vyrazhennye uvelicheniya intensivnosti Prichina povysheniya intensivnosti izlucheniya v elektronah nahodyashihsya v usloviyah kvantovaniya energii Takie usloviya voznikayut vnutri atoma v molekulah i kristallah Vozbuzhdyonnye elektrony perehodyat iz sostoyaniya bo lshej energii v sostoyanie menshej energii s ispuskaniem fotona Raznica energij urovnej opredelyaet energiyu ispushennogo fotona i sledovatelno ego chastotu v sootvetstvii s formuloj EF hn displaystyle E Phi h nu zdes Ef energiya fotona h postoyannaya Planka i n chastota Kvantovanie na energeticheskie urovni zavisit ot magnitnogo polya poetomu ot nego takzhe zavisit spektr izlucheniya sm Rassheplenie spektralnyh linij Krome togo sdvig chastoty blagodarya effektu Doplera takzhe privodit k izmeneniyu polozhenij linij v spektre dvizhushihsya obektov PrimenenieOsobennosti spektra emissii nekotoryh elementov vidimy nevooruzhyonnym glazom kogda eti veshestva soderzhashie dannye elementy nagrety Naprimer platinovyj provod opushennyj v rastvor nitrata stronciya i zatem podnesyonnyj k otkrytomu ognyu ispuskaet krasnyj cvet blagodarya atomam stronciya Tochno tak zhe blagodarya medi plamya stanovitsya svetlo golubym Spektr izlucheniya ispolzuetsya dlya opredeleniya sostava materiala tak kak spektr izlucheniya razlichen dlya kazhdogo elementa periodicheskoj tablicy Mendeleeva Naprimer identifikaciya sostava zvyozd po svetu ot nih dlya opredeleniya himicheskogo veshestva sovmestno s drugimi metodami pri izuchenii astronomicheskih obektov zvyozdy galaktiki kvazary tumannosti dlya opredeleniya dvizheniya obektov i ih chastej dlya polucheniya informacii o proishodyashih v nih fizicheskih processah dlya polucheniya informacii o strukture obekta i raspolozhenii ego chastej Svyazannye effektySpektr poglosheniya yavlyaetsya obratnym k spektru ispuskaniya Svyazano eto s tem chto vozbuzhdyonnyj elektron v veshestve pereizluchaet pogloshyonnyj foton ne v tom zhe napravlenii a energii pogloshyonnogo i izluchyonnogo fotona odinakovy Sm takzheRaduga Kvantovaya fizika Spektralnyj analiz Spektr poglosheniyaPrimechaniyaotnositelno izlucheniya absolyutno chyornogo tela pri dannoj temperature Bez vneshnego osvesheniya Obychnoe ne radioaktivnoe veshestvo iz protonov elektronov i vozmozhno nejtronov Dlya temperatur ne vyzyvayushih yadernyh reakcij V dannom sluchae teplovymi processami i pereizlucheniem ot drugih elektronov obektaLiteraturaSobelman I I Vvedenie v teoriyu atomnyh spektrov M Nauka 1977 320 c Dlya uluchsheniya etoj stati po fizike zhelatelno Najti i oformit v vide snosok ssylki na nezavisimye avtoritetnye istochniki podtverzhdayushie napisannoe Pozhalujsta posle ispravleniya problemy isklyuchite eyo iz spiska parametrov Posle ustraneniya vseh nedostatkov etot shablon mozhet byt udalyon lyubym uchastnikom
