Atomlar tomonidan yorug'lik emissiya va assimilyatsiya. liniyasi spektrlarning kelib chiqishi

Ushbu maqola tushunish asosiy tushunchalar zarur beradi qanday atomlar tomonidan yorug'lik emissiya va assimilyatsiya. Bundan tashqari, bu hodisalar foydalanishni bor tasvirlanadi.

Smartfon va fizika

1990 so'ng tug'ilgan kishi, elektron qurilmalar, turli holda uning hayoti bilan ta'minlash mumkin emas. smartfon, telefon o'rnini emas, balki u bir taksi chaqirib, hatto ularni qo'llash orqali, sozingiz kengashi to'g'risidagi fazogirlar bilan mos uchun, oshirish uchun, kurslarni nazorat qilish uchun imkon beradi. Mos ravishda, va albatta bir masala sifatida, barcha raqamli yordamchilari tomonidan idrok etiladi. O'quvchilarning fizika darslarida bir zerikarli mavzuni ko'rinadi qiladi, shuning uchun qilish va qurilmalar barcha turdagi kamaytirish davri mumkin qildi atomlar tomonidan emissiya va yorug'lik yutish. Lekin fizika, bu bo'lim qiziqarli va hayajonli ko'p.

spektrlarning ochilishi uchun nazariy fon

bir gap bor: ". yiqilib oldin qiziquvchanlik" Lekin noto'g'ri munosabat yaxshi ekanini yaxshiroq Aslida bu ibora aralashmaslik. Biroq, dunyo tomon hayron ko'rsatish bo'lsa, noto'g'ri narsa sodir bo'lmaydi. O'n to'qqizinchi asrning oxirida, odamlar tushunish boshladi magnetizm tabiatini (shuningdek Maksvell ning tenglamalar tizimi hujjatlari bilan). olimlar imkon beradigan Keyingi savol, materiyaning tuzilishi bo'ldi. ilm-fan atomlar tomonidan yorug'lik juda qimmatli emissiya va yutilish emas: Darrov aniqlik zarur. Line spektri - bu hodisaga bir imkoniyat va materiyaning tuzilishi o'rganish uchun asos hisoblanadi.

atom tuzilishi

Qadimgi Gretsiyada Olimlar marmar bo'linmas bir necha bo'laklarga iborat, deb taklif "atomlar". Va o'n to'qqizinchi asrning oxirida oldin, odamlar u materiyaning eng kichik zarralar deb o'ylab. Lekin oltin folga ustiga og'ir zarrachalar tarqatish to'g'risidagi Ruterford tajribasi atomi ham ichki tuzilishga ega ekanligini ko'rsatdi. Og'ir markaz markazida va musbat zaryadlangan, engil salbiy elektronlar uning atrofida aylanadi.

Maksvell nazariyasi doirasida atomlarning paradokslar

Bu topilmalar necha paradokslar sabab bergan: Maksvell ning tenglamalar ko'ra, har qanday harakat zaryadlangan zarracha elektromagnit maydon, shuning uchun, energiya yo'qotadi chiqaradi. Nima uchun, keyin, elektronlar yadro tushib, va aylantirmoq davom emas? Har bir atom yutadi yoki faqat ma'lum to'lqin uzunligi fotonlar chiqaradi nega Shuningdek, aniq emas edi. Bohr nazariyasi imkon Orbital kirib, kamchiliklarini davolash qildi. Bu nazariya tamoyillari ko'ra, yadro atrofida elektronlar faqat bu Orbital bo'lishi mumkin. Ikki qo'shni davlatlar o'rtasida biridan ikkinchisiga o'tish bilan ma'lum energiya bilan foton emissiya yoki singishi tomonidan ham hamrohlik qiladi. atomlar tomonidan yorug'lik emissiya va yutilish aniq, chunki bu emas.

to'lqin uzunligi, chastotasi, energiya

yanada to'liq rasmda uchun siz fotonlar haqida bir oz gapirish kerak. Bu hech qanday qolgan massaga ega Boshlang'ich zarrachalar. Ular atrof-muhit bilan harakat kabi uzoq, faqat mavjud. Lekin vazn hali bor: sirtini urib, ular ommaviy holda imkonsiz edi bir turtki uzatish. Faqat undan ko'p ular urdi qaysi modda qilish, energiya aylanadi va ular bir oz iliqroq, so'riladi. Bohr nazariyasi bu haqiqatni bayon qilmaydi. foton xususiyatlari va uning xatti xususiyatlari kvant fizikasi bilan tasvirlanadi. Shunday qilib, foton - massasi bilan ham to'lqin, ham zarracha. Foton va bir to'lqin kabi quyidagi xususiyatlarga ega: a uzunligi (λ), bir chastota (ν), energiya (E). energiya kam chastota pastroq bo'lgan to'lqin uzunligi ko'proq vaqt va.

bir atomi spektri

atom spektri bir necha bosqichda tashkil etiladi.

1. Orbital 1 2 (yuqori energiya) orbital (past energiya kam) bilan atom elektron kalitlari.
2. yorug'lik (hν) bir kvant sifatida tashkil topgan ozod energiya ma'lum miqdorda.
3. Bu foton atrofidagi fazoga chiqadi.

Shunday qilib, olingan va yo'l spektr atom. u shu tarzda chaqirdi nima uchun, uning formasini tushuntiradi maxsus qurilmalar "catch" liniyalari bir qayd qurilma sobit soni bo'yicha yorug'lik chiquvchi fotonlar. turli chastotalar bilan kırınım hodisa to'lqinlar tomonidan ishlatiladigan turli to'lqin uzunliklarining, fotonlarning ajratish uchun boshqa bir nechta ko'proq o'ralgan shuning turli xil sinishi indisi, bor.

moddalarning xossalari va spektrlariga

moddaning liniyasi spektri atomlarning har qanday uchun noyob hisoblanadi. Boshqa - Bu bir liniyalari majmuini va oltin beraman vodorod emissiya ham hisoblanadi. Bu haqiqat spektroskopik dastur uchun asos hisoblanadi. spektri hech narsa uning atomlari bir-biriga nisbatan uyushtirilgan, bir, moddalar narsani tushunish mumkin olingan bo'lib. Bu usul aniqlash va tez-tez kimyosi va fizikasi foydalanadi materiallar, turli xususiyatlari imkonini beradi. atomlar tomonidan yutilish va yorug'lik emissiya - atrofdagi dunyo o'rganish uchun eng keng tarqalgan qurollaridan biri.

Kamchiliklari emissiya spektri

Shu paytga qadar atomlar chiqaradi haqida qo'shimcha deydi. Lekin, odatda, barcha elektronlar muvozanat holatida Orbital, ular boshqa davlatlar ko'chib o'tishga hech qanday sabab yo'q bo'ladi. modda narsa, birinchi energiya shimib olishi, rad etiladi. engil atom so'rilishi va emissiyasini ishga tushirilganligi bir usuli, bu etishmasligi. Qisqacha biz spektrlarini olish oldin nazar, issiqlik yoki yorug'lik uchun, deb aytish. bir olim yulduzlarni o'rganish bo'lsa masalalar, paydo bo'lmaydi, va shuning uchun ular o'z ichki jarayonlari orqali porlaydilar. Lekin siz aslida yondirib uchun zarur bo'lgan spektrlarini olish, ruda yoki oziq-ovqat mahsuloti bir parcha o'rganish bo'lsangiz. Bu usul har doim ham shunday emas.

yutilish spektrlari

usuli sifatida atomlar tomonidan emissiya va yorug'lik yutish ikki tomon ham "ishlari". Siz modda keng polosali (ya'ni, bir bo'lgan turli to'lqin uzunliklarining fotonlar bor) ustida nur porlab, keyin uzunliklari shimib to'lqin ko'rishingiz mumkin. Lekin bu usul har doim emas mos, moddiy elektromagnit ko'lami istalgan qismiga shaffof bo'ladi ishonch hosil qiling.

Sifat va miqdoriy tahlil

Bu ochiq-oydin bo'ldi har bir moddaga noyob spektrlariga deb. o'quvchi bu tahlil faqat u amalga oshiriladi qaysi moddiy aniqlash uchun ishlatiladi, degan xulosaga kelishi mumkin. Biroq, iloji qator kengroq bo'ladi. birikmani ichidagi atomlar soni maxsus texnika kengligi ko'rikdan va e'tirof va natijada liniyalari intensivligini yordamida o'rnatishingiz mumkin. Bundan tashqari, bu ko'rsatkich har xil birliklari ifodalanishi mumkin:

• foiz (masalan, bu qotishma 1% alyuminiy o'z ichiga oladi);
• (Natriy xlor, bu suyuqlik 3 mol erigan) mol-yilda;
• (Uran va toryumun 0,4 gramm 0,2 g namuna mavjud) gramm.

Ba'zan tahlil aralash bo'ladi: sifat va miqdoriy, ham. Lekin fiziklar Holbuki liniyalari o'rnini yod va maxsus jadvallar yordamida ularning soya baholanadi, ammo hozir, hammasi dasturi qiladi.

spektrining foydalanish

Biz allaqachon, batafsil muhokama qilgan narsani atomlarning tomonidan yorug'lik emissiya va assimilyatsiya. Spektral tahlil juda keng ishlatiladi. inson faoliyatining hech maydoni mavjud, biz hodisani ko'rib chiqilmoqda qat'i nazar, ishlatilgan. Mana, ulardan ba'zilari:

1. Ushbu maqolaning boshida, biz smartfon haqida suhbatlashdi. Silicon yarimo'tkazgichlar elementlar, shuning uchun kichik bo'lib, spektral tahlil yordamida tadqiqot kristallari bilan, shu jumladan, qilgan.
2. har qanday hodisa bo'lsa, u har bir atomning elektron qobig'i o'ziga xosligi avtomobil asoslarini yoki qasr Vince, shuningdek, ayrim zaharli zaharlangan odamlarni va qancha vaqt u suv o'tkazgan buzib nima o'qning mehribon, birinchi ishdan nima belgilaydi hisoblanadi.
3. Tibbiyot tana suyuqliklari bilan bog'liq eng tez-tez o'z afzalligi spektral tahlil ishlatiladigan, lekin bu usul to'qimalarga qo'llaniladi bo'ladi.
4. Uzoqda galaktika, kosmik gaz bulutlar, yulduzlar oldida sayyoralar - barcha bu nur va spektrlariga uning parchalanish tomonidan o'rganilmoqda. Olimlar tufayli ular qo'lga va ular chiqaradi fotonlar tahlil yoki shimib mumkin ekanligiga ularda sodir bu ob'ektlar, ularning tezligi va jarayonlarning tarkibini bilish.

elektromagnit ko'lamli

Eng muhimi, biz ko'rinadigan yorug'likni e'tibor. Lekin elektromagnit miqyosda bu segmenti juda kichik bo'ladi. inson ko'z Kamalak ancha keng yetti rang tuzatish emas, aslida. chiqaradi va nafaqat ko'rinadigan fotonlar (λ = 380-780 nm), lekin boshqa fotonlar shimib mumkin. Elektromagnit ko'lamli o'z ichiga oladi:

1. Radio to'lqinlar (λ = 100 kilometr) uzoq masofalarga ma'lumot uzatish. Tufayli juda katta to'lqin uzunligi uchun, ularning energiya juda kam bo'ladi. Ular juda oson so'riladi.
2. Yaqin-yaqingacha Terahertz to'lqin (λ = 1-0,1 millimetr), darhol mavjud emas edi. Avvalroq, ularning qator radio to'lqinlar o'z ichiga oladi, lekin hozir elektromagnit miqyosdagi bu segmenti alohida sinfda ajratilgan.
3. Infraqizil To'lqin uzunligi (λ = 0,74-2000 mikrometreler) issiqlik uzatish. Yong'in, engil, quyosh mo'l ularni chiqaradi.

Bu haqda batafsil ma'lumot yozish bo'lmaydi, shuning uchun ko'rinadigan yorug'lik, biz ko'rib.

Ultraviolet ortiqcha odam uchun halokatli, to'lqin uzunligi (λ = 10-400 nm), lekin ularning ziyon qaytmas bo'lib. Bizning Markaziy yulduz ultrabinafsha nur, bir poda beradi, va Yer atmosferasi u eng saqlab qoladi.

X-nurlari va gamma nurlari (λ <10 nm) bir umumiy qator bor, lekin kelib chiqishi har xil. Ularni olish uchun, u elektronlar yoki atomlar juda yuqori tezligi tarqatish uchun zarur bo'ladi. odamlar Laboratoriya unga qodir bo'lgan, lekin bunday kuch tabiatda faqat ichki yulduzlarni, yoki katta ob'ektlar to'qnashuvning sodir. ikkinchisi jarayonining bir misol, qora tuynuk, ikki galaktikalar va galaktikalarning va gaz katta bulutlar uchrashuv bilan, yulduz so'rilishini sifatida O'ta yangi yulduzlarning portlashlari xizmat qilishi mumkin.

Barcha tizmalari, ya'ni ularning qobiliyati chiqadigan va atomlar tomonidan so'riladi kerak, elektromagnit to'lqinlar inson faoliyatida ishlatiladi. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, uning hayot yo'llarida sifatida o'quvchi (faqat saylash yoki) tanladi, deb aslida, u, albatta, xayoliy tadqiqotlar natijalari bilan duch. sotuvchi olim moddalarning xususiyatlarini o'rganib va bir jip yaratdi marta, chunki zamonaviy to'lov terminali ega. Agrar maydonlarini urug'lantiruvchi va bir marta geolog fosfor ruda bir parcha topilgan faqat, chunki yuqori hosildorlik hozir to'plash. U faqat doimiy kimyoviy bo'yoqlar ijodi bilan yorqin kiyimlarini kiyib.

o'quvchi fan dunyosi bilan o'z hayotini ulanish istasa, bas, siz emissiya va atomlar nur fotonlarning singishi jarayonida asosiy tushunchalar ko'ra ko'proq o'rganish kerak.