На емисија и апсорпција на светлина од страна на атоми. Потеклото на линија спектри

Оваа статија обезбедува основните концепти потребни за да се разбере како на емисија и апсорпција на светлина од атоми. Постојат, исто така е опишана употребата на овие појави.

Паметен телефон и физика

На човек кој е роден по 1990 година, својот живот без разни електронски уреди не може да обезбеди. На паметен телефон не само го надополнува на телефон, но, исто така, го прави возможно да се следи на девизниот курс, за трансакција и да се јавите на такси, па дури и кореспондираат со астронаутите на одборот на Меѓународната вселенска станица, преку нивната примена. Соодветно, и се смета од страна на сите оние дигитални асистенти како прашање на курсот. На емисија и апсорпција на светлина од атоми кои го прават и овозможено ерата на намалување на сите видови на уреди, така што читателите ќе изгледа досадна тема во физика лекции. Но, оваа гранка на физиката многу интересна и возбудлива.

Теоретска основа за отворање на спектарот

Постои една изрека која вели: ". Љубопитноста пред да падне" Но, овој израз, а на фактот дека на погрешен однос е подобро да не се меша. Ако, пак, покажуваат љубопитност кон светот, ништо лошо нема да се случи. На крајот на деветнаесеттиот век, луѓето почнаа да се разбере природата на магнетизмот (што е добро документирано во системот на Максвеловите равенки). Следното прашање, што ќе им овозможи на научниците, стана на структурата на материјата. Потребно е веднаш да се појасни: за наука не е многу важна емисија и апсорпција на светлина од атоми. Line спектарот - е последица на оваа појава и основа за проучување на структурата на материјата.

структура на атомот

Научниците во античка Грција, укажуваат на тоа дека мермерот е составен од неколку парчиња неделива "атоми." А пред крајот на деветнаесеттиот век, луѓето мислеа дека тоа беше најмалите честички на материјата. Но, искуството на Радерфорд на дисперзија на тешки честички на златна фолија покажа дека атомот, исто така, има внатрешна структура. Тешки јадро е во центарот и позитивно наелектризирани, лесен негативните електрони се вртат околу него.

Парадоксите на атоми во рамките на теорија Максвел

Овие наоди се довеле до неколку парадокси: според Максвеловите равенки, секој движат обвинет честички емитува електромагнетно поле, според тоа, губи енергија. Зошто, тогаш, електроните не падне во јадрото, и продолжи да ги ротира? Исто така, не е јасно зошто секој атом апсорбира фотони или емитува само на одредени бранови должини. теорија Бор е направено тоа можно да се излечи дефекти со внесување орбитали. Во согласност со начелата на оваа теорија, електроните околу јадрото може да биде само на овие орбитали. На преминот меѓу двете соседни држави е придружена или од страна на емисијата или апсорпција на фотон со одредена енергија. На емисија и апсорпција на светлина од атоми е токму поради тоа.

бранова должина, фреквенција, енергија

За поцелосна слика треба да се зборува малку за фотони. Овие се елементарни честички кои немаат маса одмор. Тие постојат само додека се движи низ средина. Но, тежината се уште имаат: удираат во површината, тие го пренесе импулс, кој би било невозможно без маса. Само многу од него се претвора во енергија, со што суштината на кој тие хит и се апсорбира, малку потопло. теорија Бор е не објаснува овој факт. Својствата на фотонот и карактеристиките на своето однесување е опишано од квантната физика. Значи, фотонот - бран и честичка со маса. Фотон, и како бран ги има следниве карактеристики: должина (λ), фреквенција (ν), енергијата (E). Колку подолго од брановата должина на намалување на фреквенцијата, и намалување на енергија.

На спектар на атомот

На атомски спектар е формирана во неколку фази.

1. Електронски прекинувачи во атом со орбитален 2 (од повисока енергија) на орбитални 1 (со ниска енергија помалку).
2. Одредена количина на енергија се ослободува, која е формирана како квантум на светлина (hν).
3. Ова фотон се емитува во околниот простор.

Така добиени и линија спектар атом. Зошто е наречен тој начин, објаснува својата форма кога специјални уреди "фати" на заминување фотони на светлина на снимање уред фиксен број на линии. Да се одвои фотони на различни бранови должини, што се користи од страна на феноменот бранови на дифракција со различни фреквенции имаат различни индекс на рефракција, оттаму, уште еден оттргнат од другите.

Својства на супстанциите и Spectra

спектар на линија на супстанцијата е единствен за секој вид на атоми. Тоа е, во емисијата на водород ќе им даде на еден збир на линии, и злато - други. Овој факт е основа за примена на спектроскопија. Имаат добиено ништо спектар, може да се разбере она што е, во суштина, во својата атоми наредени во однос на друг. Овој метод овозможува да се дефинираат и различни својства на материјалите, кои често го користи хемија и физика. Апсорпција и емисија на светлина од атоми - еден од најчестите алатки за изучување на светот кој го опкружува.

спектри недостатоци емисија

До овој момент вели дека повеќе за тоа како атоми емитуваат. Но, обично, сите електроните во орбиталите во својата рамнотежа држава, тие немаат причина да се преселат во други држави. Супстанцата се отфрли нешто, тоа мора прво да апсорбира енергија. Овој недостаток на метод кој го експлоатира апсорпција и емисија на светлината атом. Накратко се каже дека првите оглед на топлина или светлина, пред да се дојде од спектарот. Прашања нема да се појават, ако научник проучување на ѕвездите, и така тие просјајуваат свои внатрешни процеси. Но, ако сакате да учат еден дел од руда или прехранбени производи, за да се добие спектарот што е, всушност, е потребно да се изгори. Овој метод не е секогаш случај.

SPECTRA апсорпција

Емисија и апсорпција на светлина од атоми како метод "работи" на двете страни. Можете да заблеска светлина на широкопојасен материја (на пример, онаа во која има фотони на различни бранови должини), а потоа да видиме што се бранува должини апсорбира. Но, оваа метода е погодна не секогаш, да бидат сигурни дека материјалот е транспарентна до посакуваниот дел од електромагнетниот скала.

Квалитативна и квантитативна анализа

Тоа стана јасно дека спектарот единствен за секоја супстанција. На читателот може да се заклучи дека оваа анализа се користи само за да се утврди на материјалот од кој е направен. Сепак, можно опсег е многу поширок. број на атоми во рамките на соединение може да се постави со користење на специјални техники ширина испитување и признавање и интензитетот на добиената линии. Покрај тоа, овој индикатор може да се изразени во различни единици:

• процент (на пример, оваа легура содржи 1% Алумина);
• во молови (растворен во оваа течност 3 мола на натриум хлорид);
• во грама (присутни во примерокот од 0,2 g на уран и ториум 0,4 грама).

Понекогаш анализа се меша: квалитативни и квантитативни. Но, додека физичари меморира позицијата на линии, и оценува нивната сенка со помош на специјални маси, но сега сето тоа ја прави програмата.

Употребата на спектарот

Ние веќе се дискутира во детали, што на емисија и апсорпција на светлина од атоми. Спектрална анализа се користи многу широко. Не постои област на човековата активност, беше искористена без оглед каде се размислува за овој феномен. Еве некои од нив:

1. На почетокот на овој напис, ние разговаравме за паметни телефони. Силикон полупроводнички елементи станаа толку мали, вклучително и преку истражување на кристали користење на спектрална анализа.
2. Ако било кој инцидент што е единственоста на електронот школка на секој атом одредува каков вид на испукан куршум прво, зошто автомобилот се расипа рамка или кула кран, како и некои отров отруен луѓето и колку време го поминал во вода.
3. Лек кој се користи спектрална анализа на нивната предност најчесто во однос на телесни течности, но тоа се случува дека овој метод се применува на ткивата.
4. Далечни галаксии, космички облаците од гас, планети во предниот дел на ѕвезди - сето тоа се изучува од страна на светлината и нејзините распаѓање во спектарот. Научниците се знае составот на овие објекти, нивната брзина, и процеси кои се случуваат во нив се должи на фактот дека тие може да се фати и да се анализира фотоните кои емитуваат или се апсорбира.

електромагнетна скала

Најмногу од сè, ние се обрне внимание на видливата светлина. Но, на електромагнетни скала овој сегмент е многу мал. Фактот што човечкото око не се поправат многу поширок седум бои на виножитото. Можат да емитуваат и апсорбира не само видливи фотони (λ = 380-780 nm), но и други фотони. Електромагнетна скала вклучува:

1. Радио бранови (λ = 100 километри) пренос на информации во текот на долги растојанија. Се должи на многу големи бранови должини, нивната енергија е многу ниска. Тие се апсорбираат многу лесно.
2. Terahertz бран (λ = 1-0,1 милиметри) до неодамна не беа достапни. Претходно, нивната палета вклучува радио бранови, но сега овој сегмент на електромагнетни скала е поделена во посебна класа.
3. Инфрацрвена бранова должина (λ = 0,74-2000 микрометри) за пренос на топлина. Оган, светлина, сонцето ги емитуваат во изобилство.

Видливата светлина ние разгледа, па повеќе детали во врска со тоа нема да пишувам.

Ултравиолетова бранова должина (λ = 10-400 nm) смртоносна за човекот во вишок, но нивните недостаток е неповратна. Нашата централна ѕвезда дава многу ултравиолетова светлина и атмосферата на Земјата задржува најмногу од него.

X-зраци и гама зраци (λ <10 nm) имаат заеднички опсег, но се разликуваат во потекло. Да ги добие, потребно е да ги растера електрони или атоми на многу високи брзини. Лабораторија на луѓето се способни за тоа, но во природата на таква моќ само да се случи во ѕвездите, или судири на масивни објекти. Еден пример на вториот процес може да послужи како супернова експлозии, апсорпцијата на ѕвездата од црна дупка, средбата на две галаксии и галаксии и големи облаци од гас.

Електромагнетни бранови на сите опсези, односно нивната способност да излегува и се апсорбира од страна на атоми, се користат во хуманата активност. Без оглед на тоа што на читателот е избрал (или само на новоизбраниот), како патеки во својот живот, тој сигурно се соочи со резултатите од спектрален студии. Продавачот ужива модерен терминал за плаќање затоа што еднаш научник проучувале својствата на супстанциите и создаде микрочип. Аграрната оплодува полињата и се соберат високи приноси се сега само затоа што еднаш геолог откриени во едно парче на фосфор руда. Таа носи светла облека само со пронаоѓањето на постојаните хемиски бои.

Но, ако читателот сака да се поврзете својот живот со светот на науката, ќе мора да учат многу повеќе од основните концепти на процесот на емисија и апсорпција на фотони од светлина во атоми.