Спектрлік анализ. Физика, 11 сынып, қосымша материал.

Спектрлер және спектрлік анализ

Оқу мақсаты: 11.7.1.2-спектрлік анализ әдісін және оның қолданылуын сипаттау

Спектрдің түрлері :

Шығару спектрі

• • тұтас
  • сызықтық
  • жолақты

Жұтылу спектрі

Шығару спектрі Жұтылу спектрі

Тұтас спектр

• Белгілі бір диапазондағы барлық толқын ұзындығы бар спектрлер.
• Жоғары қысымда қыздырылған газдар, қыздырылған қатты және сұйық заттар шығарады.
• Әртүрлі заттар үшін бірдей, сондықтан оларды құрамын анықтауға қолдануға болмайды.

Сызықтық спектр

• Әртүрлі орналасуы бар әр түсті немесе бір түсті жеке сызықтардан тұрады
• Газдар мен аз тығыздықтағы атомарлық күйдегі бумен шығарылады
• Спектрлік сызықтары бойынша жарық көзінің химиялық құрамы туралы айтуға мүмкіндік береді

Жолақ спектр

• Тығыз орналасқан өте көп сызықтардан тұрады.
• Бiр-бiрiмен байланыспаған немесе әлсiз байланысқан молекулалар туғызады.
• Молекулалық күйде тұрған заттар шығарады
• Жұтылу спектрі

• Зат жарық көзі бола отырып, спектр сызықтарын жұтады және шығарады
• Жұтылу спектрлері атомдары еркін күйде болатын зат арқылы тұтас спектр беретін көзден жарық алады
• Молекулалардың немесе олардың қосылыстарының спектрі бірқатар жалпақ жолақтардан тұрады: бұл жолақтардың әрқайсысы өте тығыз орналасқан сызықтар.

Метеор спектрі

Аспандағы метеордың қысқа жарқылына өте үлкен телескопты бағыттау мүмкін емес. Бірақ 2012 жылдың 12 мамыры күні астрономдардың жолы болды – Паранал обсерваториясындағы спектрографтың жіңішке cаңылауы бағытталған жерге кенеттен жарық метеор ұшып шыққан. Сол уақытта спектрограф жарықты зерттеген.

Спектрлік анализ

Әрбiр заттың атомы бiр-бiрiнен ерекше, олай болса әрбiр заттың беретiн спектрi де ерекше. Бұл белгiсiз заттың спектрiн зерттей отырып, оның химиялық құрамын анықтауға мүмкiндiк бередi. Бұл әдiстi спектрлiк анализ деп атайды. 

Спектрлік анализ пайдалы қазбаларды іздестіруде кен үлгілерінің химиялық құрамын анықтауға кеңінен қолданылады. Оның көмегімен металлургиялық өндірісте қорытпаның құрамын бақылайды. Соның негізінде жұлдыздардың және т.б. химиялық құрамы анықталды.

Спектроскоп

Сәуле детекторы адам көзі болып табылатын көрінетін диапазондағы спектрлік сәуле алу үшін спектроскоп деп аталатын құрал пайдаланылады.

Спектроскоп құрылысы

Спектроскопта зерттеліп отырған жарық көзі 1 коллиматорлық труба 3 деп аталатын труба саңылауына 2 бағытталады. Саңылау жіңішке сәуле жиынтығын шығарады. Коллиматорлық трубаның екінші шетінде сәуле жиынтығы параллельге айналатын линза болады. Коллиматорлық трубадан шыққан параллель сәуле жиынтығы шыны призманың4 қырына түседі. Шыныдағы жарықтың сыну көрсеткіші толқын ұзындығына байланысты болғандықтан, әр түрлі толқын ұзындығынан тұратын параллель сәулелер жиынтығы әр түрлі бағытқа кететін әр түсті параллель сәулелер жиынтығына таралады. Көру трубасының линзасы 5 әрбір параллель жиынтықты фокустайды және әрбір түстің саңылаудағы кескінін береді. Әртүсті саңылау кескіндері спектр - әр түсті жолақтар құрайды.

Спектрограф

Спектрді лупа орнына қолданатын окуляр арқылы бақылауға болады. Егер спектрдің фотосын алу керек болса, онда фотопленканы немесе фотопластинканы спектрдің нағыз бейнесі алынатын жерге орналастырады. Спектрді фотоға түсіретін құрал спектрограф деп аталады.

Gemini North обсерваториясына жіберуге дайындап жатқан жаңа NIFS спектрографы (фото с сайта www.mso.anu.edu.au)

Адам көзінің спектрлік сезімталдығы

• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9da42253-f827-46b6-b37f-a7c9379ae49f/9_123.swf
• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/9276d80c-17e7-4615-8bed-8a5c19e34f0f/9_121.swf
• Opera - [New Page 2]
• http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/aaf2f40a-ba0d-425a-bd93-884731b13b87/9_158.swf