Эмиссионный спектр: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Qkowlew (обсуждение | вклад)
37 433 правки
мНет описания правки
викификация
Строка 1: Строка 1:
{{amerge|13 января 2009|Спектр испускания}}
{{amerge|13 января 2009|Спектр испускания}}
'''Эмиссионный спектр''', '''[[спектр]] излучения''', '''спектр испускания''' — относительная<ref>относительно излучения [[абсолютно чёрное тело|абсолютно чёрного тела]] при
'''Эмиссионный спектр''', '''[[спектр]] излучения''', '''спектр испускания''' — относительная<ref>относительно излучения [[абсолютно чёрное тело|абсолютно чёрного тела]] при
данной температуре</ref> [[интенсивность]] электромагнитного излучения объекта исследования по шкале
данной температуре</ref> [[интенсивность]] [[электромагнитное излучение|электромагнитного излучения]] объекта исследования по шкале [[частота|частот]].
[[частота|частот]].


Обычно изучается излучение в [[ИК|инфракрасном]], [[свет|видимом]] и [[УФ|ультрафиолетовом]] [[диапазон]]е от
Обычно изучается излучение в [[ИК|инфракрасном]], [[свет|видимом]] и [[УФ|ультрафиолетовом]] [[диапазон]]е от сильно нагретого [[вещество|вещества]]. Спектр излучения вещества представляют либо в виде горизонтальной цветовой полосы - результат расщепления света от объекта [[призма|призмой]] - либо в виде [[график]]а относительной интенсивности, либо в виде таблицы.
сильно нагретого [[вещество|вещества]]. Спектр излучения вещества представляют либо в виде горизонтальной
цветовой полосы<ref>результат расщепления света от объекта [[призма|призмой]]</ref>, либо в виде [[график]]а
относительной интенсивности, либо в виде таблицы.
[[Image:Emission_spectrum-Fe.png|none|frame|Спектр излучения железа.]]
[[Image:Emission_spectrum-Fe.png|none|frame|Спектр излучения железа.]]
[[Image:Emission_spectrum-H.png|none|frame|Спектр излучения водорода.]]
[[Image:Emission_spectrum-H.png|none|frame|Спектр излучения водорода.]]
Строка 14: Строка 10:


Нагретое вещество излучает<ref>Без внешнего освещения</ref> электромагнитные волны ([[фотон]]ы).
Нагретое вещество излучает<ref>Без внешнего освещения</ref> электромагнитные волны ([[фотон]]ы).
Спектр этого излучения на фоне спектра излучения абсолютно чёрного тела, при достаточной [[температура|температуре]], на определённых частотах имеет ярко выраженные увеличения интенсивности. Причина повышения интенсивности излучения в [[электрон]]ах<ref>Обычное не радиоактивное вещество из протонов, электронов и возможно нейтронов.</ref><ref>Для температур не вызывающих ядерных реакций.</ref>, находящихся в условиях квантования [[энергия|энергии]]. Такие условия возникают внутри [[атом]]а, в [[молекула]]х и [[кристалл]]ах… Возбуждённые<ref>В данном случае тепловыми процессами и переизлучением от других электронов объекта</ref> 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:
Спектр этого излучения на фоне спектра излучения абсолютно чёрного тела, при достаточной [[температура|температуре]], на определённых частотах имеет ярко выраженные увеличения интенсивности. Причина повышения интенсивности излучения - в [[электрон]]ах,<ref>Обычное не радиоактивное вещество из протонов, электронов и возможно нейтронов.</ref><ref>Для температур не вызывающих ядерных реакций.</ref> находящихся в условиях квантования [[энергия|энергии]]. Такие условия возникают внутри [[атом]]а, в [[молекула]]х и [[кристалл]]ах. Возбуждённые<ref>В данном случае, тепловыми процессами и переизлучением от других электронов объекта</ref> 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:


:<math>E_{photon} = h\nu\,</math></center>
:<math>E_{photon} = h\nu\,</math></center>


здесь ''E'' — [[энергия]], ''h'' — [[постоянная Планка]] и ''ν'' — [[частота]].
здесь ''E'' — [[энергия]], ''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 [[Эффект Допплера|эффекту Допплера]] также приводит к изменению положений линий в спектре движущихся объектов.
[[Квантование]] на [[энергетический уровень|энергетические уровни]] зависит от магнитного поля, поэтому от него также зависит спектр излучения (см. [[Расщепление спектральных линий]]). Кроме того, сдвиг частоты благодаря [[Эффект Допплера|эффекту Допплера]] также приводит к изменению положений линий в спектре движущихся объектов.


== Применение ==
== Применение ==
Строка 26: Строка 23:


Спектр излучения используется:
Спектр излучения используется:
* для определения состава материала, так как спектр излучения различен для каждого элемента [[Периодическая система элементов|периодической таблицы Менделеева]]. <br />Например идентификация состава звёзд по свету от них.
* для определения состава материала, так как спектр излучения различен для каждого элемента [[Периодическая система элементов|периодической таблицы Менделеева]]. Например, идентификация состава звёзд по свету от них.
* для определения химического вещества, совместно с другими методами.
* для определения химического вещества, совместно с другими методами.
* при изучении астрономических объектов (звёзды, галактики, [[квазар]]ы, туманности):
* при изучении астрономических объектов ([[звезда|звёзды]], [[галактика|галактики]], [[квазар]]ы, [[туманность|туманности]]):
** для определения движения объектов и их частей
** для определения движения объектов и их частей
** для получения информации о происходящих в них физических процессах
** для получения информации о происходящих в них физических процессах
Строка 40: Строка 37:
* [[Радуга]]
* [[Радуга]]
* [[Квантовая физика]]
* [[Квантовая физика]]
* [[Спектральный анализ]]


== Примечания ==
== Примечания ==
{{примечания}}
{{примечания}}


{{physics-stub}}
{{rq|stub|source|topic=physics}}


[[Категория:Спектроскопия]]
[[Категория:Спектроскопия]]

Версия от 17:53, 14 января 2009

Эмиссионный спектр, спектр излучения, спектр испускания — относительная[1] интенсивность 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.

Спектр излучения железа.
Спектр излучения водорода.

Физика возникновения

Нагретое вещество излучает[2] 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,[3][4] находящихся в условиях квантования энергии. Такие условия возникают внутри атома, в молекулах и кристаллах. Возбуждённые[5] 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 E — энергия, 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 Допплера 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 поднесенный 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

  1. ↑ относительно излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре
  2. ↑ Без внешнего освещения
  3. ↑ Обычное не радиоактивное вещество из протонов, электронов и возможно нейтронов.
  4. ↑ Для температур не вызывающих ядерных реакций.
  5. ↑ В данном случае, тепловыми процессами и переизлучением от других электронов объекта
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Эмиссионный_спектр&oldid=13122809