Παρουσίαση "Φάσματα. Φασματική ανάλυση. Φασματικές συσκευές." Παρουσίαση με θέμα "φασματικές συσκευές." Παρουσίαση φασμάτων και φασματικής συσκευής

Ο νόμος της διάδοσης του φωτός σε ένα ομοιογενές μέσο.
Νόμος της ανάκλασης του φωτός;
Νόμος της διάθλασης του φωτός;
Τι είδη φακών υπάρχουν, πώς μπορείτε να τους ξεχωρίσετε από την εμφάνιση;

«Τραγουδάω επαίνους μπροστά σου με χαρά

Όχι ακριβές πέτρες, όχι χρυσός, αλλά γυαλί"

(M.V. Lomonosov, «Επιστολή για τα οφέλη του γυαλιού»)

Το απλούστερο μοντέλο μικροσκοπίου αποτελείται από δύο φακούς συλλογής μικρής εστίασης.

Το αντικείμενο τοποθετείται κοντά στην μπροστινή εστία φακός .

Η μεγεθυμένη ανεστραμμένη εικόνα ενός αντικειμένου που δίνεται από τον φακό παρατηρείται από το μάτι μέσα από το μάτι προσοφθάλμιο .

Ερυθρά αιμοσφαίρια σε οπτικό μικροσκόπιο.

Ένα μικροσκόπιο χρησιμοποιείται για τη λήψη υψηλών μεγεθύνσεων κατά την παρατήρηση μικρών αντικειμένων.

τηλεσκόπια

Τηλεσκόπιο- η οπτική συσκευή είναι ένα ισχυρό τηλεσκόπιο σχεδιασμένο για την παρατήρηση πολύ μακρινών αντικειμένων - ουράνια σώματα.

Τηλεσκόπιοείναι ένα οπτικό σύστημα που, «αρπάζοντας» μια μικρή περιοχή από το διάστημα, φέρνει οπτικά τα αντικείμενα που βρίσκονται σε αυτό πιο κοντά. Το τηλεσκόπιο συλλαμβάνει ακτίνες φωτός παράλληλες με τον οπτικό άξονά του, τις συλλέγει σε ένα σημείο (εστίαση) και τις μεγεθύνει χρησιμοποιώντας έναν φακό ή, πιο συχνά, ένα σύστημα φακών (προσοφθάλμιο), το οποίο ταυτόχρονα μετατρέπει τις αποκλίνουσες ακτίνες φωτός σε παράλληλες. .

Το τηλεσκόπιο φακού βελτιώθηκε. Για να βελτιώσουν την ποιότητα της εικόνας, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τις πιο πρόσφατες τεχνολογίες τήξης γυαλιού και αύξησαν επίσης την εστιακή απόσταση των τηλεσκοπίων, γεγονός που οδήγησε φυσικά σε αύξηση των φυσικών τους διαστάσεων (για παράδειγμα, στα τέλη του 18ου αιώνα, το μήκος του τηλεσκοπίου του Jan Hevelius έφτασε 46 μ).

Το μάτι είναι σαν μια οπτική συσκευή.

Μάτι – ένα πολύπλοκο οπτικό σύστημα που σχηματίζεται από οργανικά υλικά στη διαδικασία μακράς βιολογικής εξέλιξης.

Δομή του ανθρώπινου ματιού

Η εικόνα είναι πραγματική, μειωμένη και αντίστροφη (ανεστραμμένη).

1 - εξωτερικός χιτώνας albuginea
2 - χοριοειδές;
3 - αμφιβληστροειδής
4 - υαλοειδές σώμα
5 - φακός
6 - ακτινωτός μυς.
7 - κερατοειδής?
8 - Ίρις
9 - μαθητής;
10 - υδατοειδές υγρό (πρόσθιος θάλαμος).
11 - οπτικό νεύρο

Θέση εικόνας για:

ΕΝΑ- κανονικό μάτι σι- μυωπικό μάτι

V- υπερμετρωπικό μάτι

σολ- διόρθωση της μυωπίας.

ρε- διόρθωση της υπερμετρωπίας

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ.

Οποιαδήποτε κάμερα αποτελείται από: μια φωτογραφική μηχανή με προστασία από το φως, έναν φακό (μια οπτική συσκευή που αποτελείται από ένα σύστημα φακών), ένα κλείστρο, έναν μηχανισμό εστίασης και ένα σκόπευτρο.

Κατασκευή εικόνας σε κάμερα

Κατά τη φωτογράφηση, το θέμα βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη από την εστιακή απόσταση του φακού.

Πραγματική εικόνα, μειωμένη και αντίστροφη (ανεστραμμένη)

Τι είδους ακτινοβολία ονομάζεται λευκό φως;
Τι ονομάζεται φάσμα;
Πείτε μας για την αποσύνθεση της ακτινοβολίας σε φάσμα χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα.
Ποιος και ποια χρονιά πραγματοποίησε το πρώτο πείραμα για την αποσύνθεση του λευκού φωτός σε φάσμα;
Μιλήστε μας για το πλέγμα περίθλασης. (τι είναι, σε τι προορίζεται)

Αυτά είναι φάσματα που περιέχουν όλα τα μήκη κύματος ενός συγκεκριμένου εύρους. Αυτά είναι φάσματα που περιέχουν όλα τα μήκη κύματος ενός συγκεκριμένου εύρους. Εκπέμπουν θερμαινόμενες στερεές και υγρές ουσίες, αέρια που θερμαίνονται υπό υψηλή πίεση. Είναι τα ίδια για διαφορετικές ουσίες, επομένως δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της σύνθεσης μιας ουσίας

Αποτελείται από μεμονωμένες γραμμές διαφορετικού ή ίδιου χρώματος, με διαφορετικές θέσεις Αποτελείται από μεμονωμένες γραμμές διαφορετικού ή ίδιου χρώματος, με διαφορετικές θέσεις Εκπέμπονται από αέρια, ατμούς χαμηλής πυκνότητας στην ατομική κατάσταση Επιτρέπει σε κάποιον να κρίνει τη χημική σύνθεση του φωτός πηγή από φασματικές γραμμές

Αυτό είναι ένα σύνολο συχνοτήτων που απορροφάται από μια δεδομένη ουσία. Μια ουσία απορροφά αυτές τις γραμμές του φάσματος που εκπέμπει, όντας μια πηγή φωτός.Αυτό είναι ένα σύνολο συχνοτήτων που απορροφάται από μια δεδομένη ουσία. Μια ουσία απορροφά αυτές τις γραμμές του φάσματος που εκπέμπει, όντας μια πηγή φωτός. Τα φάσματα απορρόφησης λαμβάνονται με το πέρασμα φωτός από μια πηγή που παράγει ένα συνεχές φάσμα μέσω μιας ουσίας της οποίας τα άτομα βρίσκονται σε μη διεγερμένη κατάσταση

Το να δείξετε ένα πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο σε μια σύντομη λάμψη μετεωριτών στον ουρανό είναι σχεδόν αδύνατο. Αλλά στις 12 Μαΐου 2002, οι αστρονόμοι ήταν τυχεροί - ένας φωτεινός μετεωρίτης πέταξε κατά λάθος ακριβώς εκεί που στόχευε η στενή σχισμή του φασματογράφου στο Παρατηρητήριο Paranal. Εκείνη τη στιγμή, ο φασματογράφος εξέτασε το φως. Το να δείξετε ένα πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο σε μια σύντομη λάμψη μετεωριτών στον ουρανό είναι σχεδόν αδύνατο. Αλλά στις 12 Μαΐου 2002, οι αστρονόμοι ήταν τυχεροί - ένας φωτεινός μετεωρίτης πέταξε κατά λάθος ακριβώς εκεί που στόχευε η στενή σχισμή του φασματογράφου στο Παρατηρητήριο Paranal. Εκείνη τη στιγμή, ο φασματογράφος εξέτασε το φως.

Η μέθοδος προσδιορισμού της ποιοτικής και ποσοτικής σύστασης μιας ουσίας από το φάσμα της ονομάζεται φασματική ανάλυση. Η φασματική ανάλυση χρησιμοποιείται ευρέως στην εξερεύνηση ορυκτών για τον προσδιορισμό της χημικής σύνθεσης των δειγμάτων μεταλλεύματος. Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της σύνθεσης των κραμάτων στη μεταλλουργική βιομηχανία. Στη βάση του, προσδιορίστηκε η χημική σύσταση των αστεριών κ.λπ. Η μέθοδος προσδιορισμού της ποιοτικής και ποσοτικής σύστασης μιας ουσίας από το φάσμα της ονομάζεται φασματική ανάλυση. Η φασματική ανάλυση χρησιμοποιείται ευρέως στην εξερεύνηση ορυκτών για τον προσδιορισμό της χημικής σύνθεσης των δειγμάτων μεταλλεύματος. Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της σύνθεσης των κραμάτων στη μεταλλουργική βιομηχανία. Στη βάση του, προσδιορίστηκε η χημική σύσταση των αστεριών κ.λπ.

Για να ληφθεί το φάσμα της ορατής ακτινοβολίας, χρησιμοποιείται μια συσκευή που ονομάζεται φασματοσκόπιο, στην οποία το ανθρώπινο μάτι χρησιμεύει ως ανιχνευτής ακτινοβολίας. Για να ληφθεί το φάσμα της ορατής ακτινοβολίας, χρησιμοποιείται μια συσκευή που ονομάζεται φασματοσκόπιο, στην οποία το ανθρώπινο μάτι χρησιμεύει ως ανιχνευτής ακτινοβολίας.

Σε ένα φασματοσκόπιο, το φως από την πηγή 1 που μελετάται κατευθύνεται στη σχισμή 2 του σωλήνα 3, που ονομάζεται σωλήνας collimator. Η σχισμή εκπέμπει μια στενή δέσμη φωτός. Στο δεύτερο άκρο του σωλήνα collimator υπάρχει ένας φακός που μετατρέπει την αποκλίνουσα δέσμη φωτός σε παράλληλη. Μια παράλληλη δέσμη φωτός που αναδύεται από το σωλήνα collimator πέφτει στην άκρη του γυάλινου πρίσματος 4. Επειδή ο δείκτης διάθλασης του φωτός στο γυαλί εξαρτάται από το μήκος κύματος, επομένως, μια παράλληλη δέσμη φωτός, που αποτελείται από κύματα διαφορετικού μήκους, αποσυντίθεται σε παράλληλα δέσμες φωτός διαφορετικών χρωμάτων, που ταξιδεύουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ο τηλεσκοπικός φακός 5 εστιάζει κάθε μία από τις παράλληλες δέσμες και παράγει μια εικόνα της σχισμής σε κάθε χρώμα. Οι πολύχρωμες εικόνες της σχισμής σχηματίζουν μια πολύχρωμη λωρίδα - ένα φάσμα. Σε ένα φασματοσκόπιο, το φως από την πηγή 1 που μελετάται κατευθύνεται στη σχισμή 2 του σωλήνα 3, που ονομάζεται σωλήνας collimator. Η σχισμή εκπέμπει μια στενή δέσμη φωτός. Στο δεύτερο άκρο του σωλήνα collimator υπάρχει ένας φακός που μετατρέπει την αποκλίνουσα δέσμη φωτός σε παράλληλη. Μια παράλληλη δέσμη φωτός που αναδύεται από το σωλήνα collimator πέφτει στην άκρη του γυάλινου πρίσματος 4. Επειδή ο δείκτης διάθλασης του φωτός στο γυαλί εξαρτάται από το μήκος κύματος, επομένως, μια παράλληλη δέσμη φωτός, που αποτελείται από κύματα διαφορετικού μήκους, αποσυντίθεται σε παράλληλα δέσμες φωτός διαφορετικών χρωμάτων, που ταξιδεύουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Ο τηλεσκοπικός φακός 5 εστιάζει κάθε μία από τις παράλληλες δέσμες και παράγει μια εικόνα της σχισμής σε κάθε χρώμα. Οι πολύχρωμες εικόνες της σχισμής σχηματίζουν μια πολύχρωμη λωρίδα - ένα φάσμα.

Το φάσμα μπορεί να παρατηρηθεί μέσω ενός προσοφθάλμιου φακού που χρησιμοποιείται ως μεγεθυντικός φακός. Εάν χρειάζεται να τραβήξετε μια φωτογραφία ενός φάσματος, τότε τοποθετείται φωτογραφικό φιλμ ή φωτογραφική πλάκα στο σημείο όπου λαμβάνεται η πραγματική εικόνα του φάσματος. Μια συσκευή για τη φωτογράφηση φασμάτων ονομάζεται φασματογράφος.

Ο ερευνητής, χρησιμοποιώντας ένα οπτικό φασματοσκόπιο, είδε διαφορετικά φάσματα σε τέσσερις παρατηρήσεις. Ποιο φάσμα είναι το φάσμα θερμικής ακτινοβολίας; Ο ερευνητής, χρησιμοποιώντας ένα οπτικό φασματοσκόπιο, είδε διαφορετικά φάσματα σε τέσσερις παρατηρήσεις. Ποιο φάσμα είναι το φάσμα θερμικής ακτινοβολίας;

Ποια σώματα χαρακτηρίζονται από ριγέ φάσματα απορρόφησης και εκπομπής; Ποια σώματα χαρακτηρίζονται από ριγέ φάσματα απορρόφησης και εκπομπής; Για θερμαινόμενα στερεά Για θερμαινόμενα υγρά Για σπάνια μοριακά αέρια Για θερμαινόμενα ατομικά αέρια Για οποιοδήποτε από τα παραπάνω σώματα

Ποια σώματα χαρακτηρίζονται από φάσματα γραμμικής απορρόφησης και εκπομπής; Ποια σώματα χαρακτηρίζονται από φάσματα γραμμικής απορρόφησης και εκπομπής; Για θερμαινόμενα στερεά Για θερμαινόμενα υγρά Για σπάνια μοριακά αέρια Για θερμαινόμενα ατομικά αέρια Για οποιοδήποτε από τα παραπάνω σώματα

Η εργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαθήματα και αναφορές με θέμα "Φυσική"

Οι έτοιμες παρουσιάσεις φυσικής μας κάνουν σύνθετα θέματα μαθήματος απλά, ενδιαφέροντα και εύκολα κατανοητά. Τα περισσότερα από τα πειράματα που μελετώνται στα μαθήματα φυσικής δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν σε κανονικές σχολικές συνθήκες· τέτοια πειράματα μπορούν να επιδειχθούν χρησιμοποιώντας παρουσιάσεις φυσικής. Σε αυτήν την ενότητα του ιστότοπου μπορείτε να κατεβάσετε έτοιμες παρουσιάσεις φυσικής για τις τάξεις 7, 8, 9, 10, 11, καθώς και παρουσιάσεις-διαλέξεις και παρουσιάσεις-σεμινάρια φυσικής για φοιτητές.

Διαφάνεια 1

Διαφάνεια 2

Περιεχόμενα Τύποι ακτινοβολίας Πηγές φωτός Φάσματα Φασματική συσκευή Τύποι φασμάτων Φασματική ανάλυση

Διαφάνεια 3

Τύποι ακτινοβολίας Θερμική ακτινοβολία Ηλεκτροφωταύγεια Χημειοφωταύγεια Φωτοφωταύγεια Περιεχόμενα

Διαφάνεια 4

Θερμική ακτινοβολία Ο απλούστερος και πιο κοινός τύπος ακτινοβολίας είναι η θερμική ακτινοβολία, στην οποία η ενέργεια που χάνουν τα άτομα για να εκπέμψουν φως αντισταθμίζεται από την ενέργεια της θερμικής κίνησης των ατόμων (ή μορίων) του σώματος που εκπέμπει. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του σώματος, τόσο πιο γρήγορα κινούνται τα άτομα. Όταν τα γρήγορα άτομα (ή μόρια) συγκρούονται μεταξύ τους, μέρος της κινητικής τους ενέργειας μετατρέπεται σε ενέργεια διέγερσης των ατόμων, τα οποία στη συνέχεια εκπέμπουν φως. Η θερμική πηγή ακτινοβολίας είναι ο Ήλιος, καθώς και ένας συνηθισμένος λαμπτήρας πυρακτώσεως. Η λάμπα είναι μια πολύ βολική, αλλά χαμηλού κόστους πηγή. Μόνο το 12% περίπου της συνολικής ενέργειας που απελευθερώνεται στο νήμα του λαμπτήρα από το ηλεκτρικό ρεύμα μετατρέπεται σε φωτεινή ενέργεια. Τέλος, η θερμική πηγή φωτός είναι μια φλόγα. Οι κόκκοι αιθάλης (σωματίδια καυσίμου που δεν έχουν προλάβει να καούν) θερμαίνονται λόγω της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά την καύση του καυσίμου και εκπέμπουν φως. Τύποι ακτινοβολίας

Διαφάνεια 5

Ηλεκτροφωταύγεια Η ενέργεια που απαιτείται από τα άτομα για να εκπέμπουν φως μπορεί επίσης να ληφθεί από μη θερμικές πηγές. Κατά τη διάρκεια μιας εκφόρτισης σε αέρια, το ηλεκτρικό πεδίο προσδίδει μεγαλύτερη κινητική ενέργεια στα ηλεκτρόνια. Τα γρήγορα ηλεκτρόνια βιώνουν ανελαστικές συγκρούσεις με άτομα. Μέρος της κινητικής ενέργειας των ηλεκτρονίων πηγαίνει για να διεγείρει τα άτομα. Τα διεγερμένα άτομα απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή κυμάτων φωτός. Λόγω αυτού, η εκκένωση στο αέριο συνοδεύεται από μια λάμψη. Αυτή είναι η ηλεκτροφωταύγεια. Το Βόρειο Σέλας είναι μια εκδήλωση ηλεκτροφωταύγειας. Ρεύματα φορτισμένων σωματιδίων που εκπέμπονται από τον Ήλιο συλλαμβάνονται από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Διεγείρουν άτομα στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας στους μαγνητικούς πόλους της Γης, αναγκάζοντας αυτά τα στρώματα να λάμπουν. Η ηλεκτροφωταύγεια χρησιμοποιείται σε διαφημιστικούς σωλήνες. Τύποι ακτινοβολίας

Διαφάνεια 6

Χημειοφωταύγεια Σε ορισμένες χημικές αντιδράσεις που απελευθερώνουν ενέργεια, μέρος αυτής της ενέργειας δαπανάται άμεσα για την εκπομπή φωτός. Η πηγή φωτός παραμένει δροσερή (είναι σε θερμοκρασία περιβάλλοντος). Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται χημειοφωταύγεια. Το καλοκαίρι στο δάσος μπορείτε να δείτε το έντομο πυγολαμπίδα τη νύχτα. Ένας μικρός πράσινος «φακός» «καίει» στο σώμα του. Δεν θα κάψετε τα δάχτυλά σας πιάνοντας μια πυγολαμπίδα. Το φωτεινό σημείο στην πλάτη του έχει σχεδόν την ίδια θερμοκρασία με τον περιβάλλοντα αέρα. Την ιδιότητα να λάμπουν έχουν και άλλοι ζωντανοί οργανισμοί: βακτήρια, έντομα και πολλά ψάρια που ζουν σε μεγάλα βάθη. Κομμάτια ξύλου που σαπίζει συχνά λάμπουν στο σκοτάδι. Τύποι ακτινοβολίας Περιεχόμενα

Διαφάνεια 7

Φωτοφωταύγεια Το φως που προσπίπτει σε μια ουσία ανακλάται μερικώς και μερικώς απορροφάται. Η ενέργεια του απορροφούμενου φωτός στις περισσότερες περιπτώσεις προκαλεί μόνο θέρμανση των σωμάτων. Ωστόσο, ορισμένα σώματα αρχίζουν να λάμπουν απευθείας υπό την επίδραση της ακτινοβολίας που προσπίπτει σε αυτά. Αυτή είναι η φωτοφωταύγεια. Το φως διεγείρει τα άτομα μιας ουσίας (αυξάνει την εσωτερική τους ενέργεια) και μετά φωτίζονται τα ίδια. Για παράδειγμα, τα φωτεινά χρώματα που καλύπτουν πολλές διακοσμήσεις χριστουγεννιάτικων δέντρων εκπέμπουν φως μετά την ακτινοβόλησή τους. Το φως που εκπέμπεται κατά τη φωτοφωταύγεια, κατά κανόνα, έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από το φως που διεγείρει τη λάμψη. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί πειραματικά. Εάν κατευθύνετε μια δέσμη φωτός που περνά μέσα από ένα φίλτρο βιολετί σε ένα δοχείο που περιέχει φλουορεσκεΐνη (οργανική βαφή), το υγρό αρχίζει να λάμπει με πράσινο-κίτρινο φως, δηλαδή φως με μεγαλύτερο μήκος κύματος από το ιώδες φως. Το φαινόμενο της φωτοφωταύγειας χρησιμοποιείται ευρέως σε λαμπτήρες φθορισμού. Ο Σοβιετικός φυσικός S.I. Vavilov πρότεινε την κάλυψη της εσωτερικής επιφάνειας του σωλήνα εκκένωσης με ουσίες ικανές να λάμπουν έντονα υπό τη δράση της ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων από μια εκκένωση αερίου. Οι λαμπτήρες φθορισμού είναι περίπου τρεις έως τέσσερις φορές πιο οικονομικοί από τους συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 8

Πηγές φωτός Η πηγή φωτός πρέπει να καταναλώνει ενέργεια. Το φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος 4×10-7-8×10-7 μ. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εκπέμπονται από την επιταχυνόμενη κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια είναι μέρος των ατόμων που συνθέτουν την ύλη. Αλλά χωρίς να γνωρίζουμε πώς είναι δομημένο το άτομο, τίποτα αξιόπιστο δεν μπορεί να ειπωθεί για τον μηχανισμό ακτινοβολίας. Είναι ξεκάθαρο μόνο ότι δεν υπάρχει φως μέσα σε ένα άτομο, όπως δεν υπάρχει ήχος σε μια χορδή πιάνου. Όπως μια χορδή που αρχίζει να ηχεί μόνο αφού χτυπηθεί από ένα σφυρί, τα άτομα γεννούν φως μόνο αφού διεγερθούν. Για να αρχίσει ένα άτομο να ακτινοβολεί, χρειάζεται να μεταφέρει ένα ορισμένο ποσό ενέργειας. Όταν εκπέμπει, ένα άτομο χάνει την ενέργεια που λαμβάνει, και για τη συνεχή λάμψη μιας ουσίας, είναι απαραίτητη μια εισροή ενέργειας στα άτομά της από το εξωτερικό. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 9

Φασματική συσκευή Για ακριβή μελέτη των φασμάτων, τέτοιες απλές συσκευές όπως μια στενή σχισμή που περιορίζει τη δέσμη φωτός και ένα πρίσμα δεν επαρκούν πλέον. Απαιτούνται συσκευές που παρέχουν ένα σαφές φάσμα, δηλαδή συσκευές που διαχωρίζουν καλά κύματα διαφορετικού μήκους και δεν επιτρέπουν (ή σχεδόν δεν επιτρέπουν) επικάλυψη μεμονωμένων τμημάτων του φάσματος. Τέτοιες συσκευές ονομάζονται φασματικές συσκευές. Τις περισσότερες φορές, το κύριο μέρος της φασματικής συσκευής είναι ένα πρίσμα ή ένα πλέγμα περίθλασης. Ας εξετάσουμε το διάγραμμα σχεδιασμού μιας φασματικής συσκευής πρίσματος (Εικ. 46). Η υπό μελέτη ακτινοβολία εισέρχεται πρώτα σε ένα μέρος της συσκευής που ονομάζεται collimator. Το collimator είναι ένας σωλήνας, στο ένα άκρο του οποίου υπάρχει μια οθόνη με μια στενή σχισμή και στο άλλο άκρο υπάρχει ένας φακός συλλογής L1. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 10

Η σχισμή βρίσκεται στην εστιακή απόσταση του φακού. Επομένως, μια αποκλίνουσα δέσμη φωτός που προσπίπτει στον φακό από τη σχισμή αναδύεται από αυτόν ως παράλληλη δέσμη και πέφτει στο πρίσμα P. Δεδομένου ότι διαφορετικές συχνότητες αντιστοιχούν σε διαφορετικούς δείκτες διάθλασης, παράλληλες δέσμες που δεν συμπίπτουν στην κατεύθυνση αναδύονται από το πρίσμα. Πέφτουν πάνω στον φακό L2. Στην εστιακή απόσταση αυτού του φακού υπάρχει μια οθόνη - παγωμένο γυαλί ή φωτογραφική πλάκα. Ο φακός L2 εστιάζει παράλληλες δέσμες ακτίνων στην οθόνη και αντί για μία μόνο εικόνα της σχισμής, λαμβάνεται μια ολόκληρη σειρά εικόνων. Κάθε συχνότητα (ακριβέστερα, ένα στενό φασματικό διάστημα) έχει τη δική της εικόνα. Όλες αυτές οι εικόνες μαζί σχηματίζουν ένα φάσμα. Η περιγραφόμενη συσκευή ονομάζεται φασματογράφος. Εάν, αντί για δεύτερο φακό και οθόνη, χρησιμοποιείται τηλεσκόπιο για οπτική παρατήρηση φασμάτων, τότε η συσκευή ονομάζεται φασματοσκόπιο. Τα πρίσματα και άλλα μέρη των φασματικών συσκευών δεν είναι απαραίτητα κατασκευασμένα από γυαλί. Αντί για γυαλί χρησιμοποιούνται επίσης διαφανή υλικά όπως χαλαζίας, ορυκτό αλάτι κ.λπ. Περιεχόμενα

Διαφάνεια 11

Φάσματα Ανάλογα με τη φύση της κατανομής των τιμών των φυσικών μεγεθών, τα φάσματα μπορεί να είναι διακριτά (γραμμή), συνεχή (συμπαγή) και επίσης να αντιπροσωπεύουν έναν συνδυασμό (υπέρθεση) διακριτών και συνεχών φασμάτων. Παραδείγματα φασμάτων γραμμής περιλαμβάνουν φάσματα μάζας και φάσματα ηλεκτρονικών μεταπτώσεων ενός ατόμου με δεσμούς-δεσμούς. Παραδείγματα συνεχών φασμάτων είναι το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ενός θερμαινόμενου στερεού και το φάσμα των ελεύθερων ηλεκτρονικών μεταπτώσεων ενός ατόμου. Παραδείγματα συνδυασμένων φασμάτων είναι τα φάσματα εκπομπής των αστεριών, όπου οι χρωμοσφαιρικές γραμμές απορρόφησης ή τα περισσότερα ηχητικά φάσματα υπερτίθενται στο συνεχές φάσμα της φωτόσφαιρας. Ένα άλλο κριτήριο για την πληκτρολόγηση των φασμάτων είναι οι φυσικές διεργασίες στις οποίες βασίζεται η παραγωγή τους. Έτσι, ανάλογα με το είδος της αλληλεπίδρασης της ακτινοβολίας με την ύλη, τα φάσματα χωρίζονται σε φάσματα εκπομπής (φάσματα εκπομπής), φάσματα προσρόφησης (φάσματα απορρόφησης) και φάσματα σκέδασης. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 12

Διαφάνεια 13

Συνεχή Φάσματα Το ηλιακό φάσμα ή το φάσμα λαμπτήρων τόξου είναι συνεχές. Αυτό σημαίνει ότι το φάσμα περιέχει κύματα όλων των μηκών κύματος. Δεν υπάρχουν σπασίματα στο φάσμα και μια συνεχής πολύχρωμη λωρίδα μπορεί να φανεί στην οθόνη του φασματογράφου (Εικ. V, 1). Ρύζι. V Φάσματα εκπομπής: 1 - συνεχές; 2 - νάτριο; 3 - υδρογόνο; 4-ηλίου. Φάσματα απορρόφησης: 5 - ηλιακή; 6 - νάτριο; 7 - υδρογόνο; 8 - ήλιο. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 14

Η κατανομή της ενέργειας στις συχνότητες, δηλαδή η φασματική πυκνότητα της έντασης της ακτινοβολίας, είναι διαφορετική για διαφορετικά σώματα. Για παράδειγμα, ένα σώμα με πολύ μαύρη επιφάνεια εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα όλων των συχνοτήτων, αλλά η καμπύλη της εξάρτησης της φασματικής πυκνότητας της έντασης της ακτινοβολίας από τη συχνότητα έχει μέγιστο σε μια ορισμένη συχνότητα nmax. Η ενέργεια ακτινοβολίας σε πολύ χαμηλές και πολύ υψηλές συχνότητες είναι αμελητέα. Με την αύξηση της θερμοκρασίας, η μέγιστη φασματική πυκνότητα της ακτινοβολίας μετατοπίζεται προς μικρότερα κύματα. Τα συνεχή (ή συνεχή) φάσματα, όπως δείχνει η εμπειρία, δίνονται από σώματα σε στερεή ή υγρή κατάσταση, καθώς και από αέρια υψηλής συμπίεσης. Για να ληφθεί ένα συνεχές φάσμα, το σώμα πρέπει να θερμανθεί σε υψηλή θερμοκρασία. Η φύση του συνεχούς φάσματος και το ίδιο το γεγονός της ύπαρξής του καθορίζονται όχι μόνο από τις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων που εκπέμπουν, αλλά και σε μεγάλο βαθμό εξαρτώνται από την αλληλεπίδραση των ατόμων μεταξύ τους. Ένα συνεχές φάσμα παράγεται επίσης από πλάσμα υψηλής θερμοκρασίας. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εκπέμπονται από το πλάσμα κυρίως όταν τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με ιόντα. Τύποι φασμάτων Περιεχόμενα

Διαφάνεια 15

Φάσματα γραμμής Ας προσθέσουμε ένα κομμάτι αμιάντου βρεγμένο με διάλυμα συνηθισμένου επιτραπέζιου αλατιού στη χλωμή φλόγα ενός καυστήρα αερίου. Κατά την παρατήρηση μιας φλόγας μέσω ενός φασματοσκοπίου, μια φωτεινή κίτρινη γραμμή θα αναβοσβήνει στο φόντο του μόλις ορατού συνεχούς φάσματος της φλόγας. Αυτή η κίτρινη γραμμή παράγεται από ατμό νατρίου, ο οποίος σχηματίζεται όταν τα μόρια του επιτραπέζιου αλατιού διασπώνται σε φλόγα. Το σχήμα δείχνει επίσης τα φάσματα του υδρογόνου και του ηλίου. Κάθε ένα από αυτά είναι μια περίφραξη από χρωματιστές γραμμές διαφορετικής φωτεινότητας, που χωρίζονται από φαρδιές σκούρες ρίγες. Τέτοια φάσματα ονομάζονται φάσματα γραμμής. Η παρουσία ενός φάσματος γραμμής σημαίνει ότι μια ουσία εκπέμπει φως μόνο σε ορισμένα μήκη κύματος (ακριβέστερα, σε ορισμένα πολύ στενά φασματικά διαστήματα). Στο σχήμα βλέπετε την κατά προσέγγιση κατανομή της φασματικής πυκνότητας της έντασης της ακτινοβολίας στο φάσμα γραμμής. Κάθε γραμμή έχει ένα πεπερασμένο πλάτος. Περιεχόμενο

Διαφάνεια 16

Τα φάσματα γραμμής δίνουν όλες τις ουσίες σε αέρια ατομική (αλλά όχι μοριακή) κατάσταση. Σε αυτή την περίπτωση, το φως εκπέμπεται από άτομα που πρακτικά δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτός είναι ο πιο θεμελιώδης, βασικός τύπος φασμάτων. Μεμονωμένα άτομα εκπέμπουν αυστηρά καθορισμένα μήκη κύματος. Τυπικά, για την παρατήρηση φασμάτων γραμμής, χρησιμοποιείται η λάμψη του ατμού μιας ουσίας σε μια φλόγα ή η λάμψη μιας εκκένωσης αερίου σε ένα σωλήνα γεμάτο με το υπό μελέτη αέριο. Καθώς αυξάνεται η πυκνότητα του ατομικού αερίου, οι μεμονωμένες φασματικές γραμμές διαστέλλονται και, τέλος, με πολύ υψηλή συμπίεση του αερίου, όταν η αλληλεπίδραση των ατόμων γίνεται σημαντική, αυτές οι γραμμές επικαλύπτονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα συνεχές φάσμα. Τύποι φασμάτων Περιεχόμενα

Διαφάνεια 17

Ζωνοποιημένα φάσματα Το banded φάσμα αποτελείται από μεμονωμένες ζώνες που χωρίζονται από σκοτεινά διαστήματα. Με τη βοήθεια μιας πολύ καλής φασματικής συσκευής μπορεί κανείς να ανακαλύψει ότι κάθε ζώνη είναι μια συλλογή από έναν μεγάλο αριθμό πολύ στενών γραμμών. Σε αντίθεση με τα φάσματα γραμμής, τα ριγέ φάσματα δημιουργούνται όχι από άτομα, αλλά από μόρια που δεν είναι συνδεδεμένα ή ασθενώς συνδεδεμένα μεταξύ τους. Για την παρατήρηση μοριακών φασμάτων, καθώς και για την παρατήρηση φασμάτων γραμμής, χρησιμοποιείται συνήθως η λάμψη του ατμού σε μια φλόγα ή η λάμψη μιας εκκένωσης αερίου. Τύποι φασμάτων Περιεχόμενα

Διαφάνεια 18

Φάσματα απορρόφησης Όλες οι ουσίες των οποίων τα άτομα βρίσκονται σε διεγερμένη κατάσταση εκπέμπουν κύματα φωτός, η ενέργεια των οποίων κατανέμεται με συγκεκριμένο τρόπο στα μήκη κύματος. Η απορρόφηση του φωτός από μια ουσία εξαρτάται επίσης από το μήκος κύματος. Έτσι, το κόκκινο γυαλί μεταδίδει κύματα που αντιστοιχούν στο κόκκινο φως (l»8×10-5 cm) και απορροφά όλα τα άλλα. Εάν περάσετε λευκό φως μέσα από ένα κρύο αέριο που δεν εκπέμπει, εμφανίζονται σκούρες γραμμές στο φόντο του συνεχούς φάσματος της πηγής. Το αέριο απορροφά εντονότερα το φως ακριβώς εκείνων των μηκών κύματος που εκπέμπει όταν θερμαίνεται πολύ. Οι σκοτεινές γραμμές στο φόντο ενός συνεχούς φάσματος είναι γραμμές απορρόφησης που μαζί σχηματίζουν ένα φάσμα απορρόφησης. Τύποι φασμάτων Περιεχόμενα

Διαφάνεια 19

Φασματική ανάλυση Τα φάσματα γραμμής παίζουν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο επειδή η δομή τους σχετίζεται άμεσα με τη δομή του ατόμου. Εξάλλου, αυτά τα φάσματα δημιουργούνται από άτομα που δεν υφίστανται εξωτερικές επιρροές. Επομένως, εξοικειώνοντας με τα φάσματα γραμμής, κάνουμε το πρώτο βήμα προς τη μελέτη της δομής των ατόμων. Παρατηρώντας αυτά τα φάσματα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να «κοιτάξουν» μέσα στο άτομο. Εδώ η οπτική έρχεται σε στενή επαφή με την ατομική φυσική. Η κύρια ιδιότητα των φασμάτων γραμμής είναι ότι τα μήκη κύματος (ή οι συχνότητες) του φάσματος γραμμής οποιασδήποτε ουσίας εξαρτώνται μόνο από τις ιδιότητες των ατόμων αυτής της ουσίας, αλλά είναι εντελώς ανεξάρτητα από τη μέθοδο διέγερσης της φωταύγειας των ατόμων. Τα άτομα οποιουδήποτε χημικού στοιχείου παράγουν ένα φάσμα που δεν μοιάζει με τα φάσματα όλων των άλλων στοιχείων: είναι ικανά να εκπέμπουν ένα αυστηρά καθορισμένο σύνολο μηκών κύματος. Αυτή είναι η βάση της φασματικής ανάλυσης - μια μέθοδος προσδιορισμού της χημικής σύστασης μιας ουσίας από το φάσμα της. Όπως τα ανθρώπινα δακτυλικά αποτυπώματα, τα φάσματα γραμμών έχουν μια μοναδική προσωπικότητα. Η μοναδικότητα των σχεδίων στο δέρμα του δακτύλου συχνά βοηθά στην εύρεση του εγκληματία. Με τον ίδιο τρόπο, χάρη στην ατομικότητα των φασμάτων, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της χημικής σύστασης του σώματος. Χρησιμοποιώντας φασματική ανάλυση, είναι δυνατό να ανιχνευθεί αυτό το στοιχείο στη σύνθεση μιας σύνθετης ουσίας, ακόμη και αν η μάζα του δεν υπερβαίνει τα 10-10 g. Αυτή είναι μια πολύ ευαίσθητη μέθοδος. Περιεχόμενα Παρουσίασης

Τα συνεχή φάσματα παράγονται από σώματα σε στερεά και υγρή κατάσταση, καθώς και από εξαιρετικά συμπιεσμένα αέρια. Τα φάσματα γραμμής δίνουν όλες τις ουσίες σε αέρια ατομική κατάσταση. Μεμονωμένα άτομα εκπέμπουν αυστηρά καθορισμένα μήκη κύματος. Τα ριγέ φάσματα, σε αντίθεση με τα φάσματα γραμμής, δημιουργούνται όχι από άτομα, αλλά από μόρια που δεν είναι συνδεδεμένα ή ασθενώς συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Παράγουν σώματα σε στερεά και υγρή κατάσταση, καθώς και πυκνά αέρια. Για να το αποκτήσετε, πρέπει να θερμάνετε το σώμα σε υψηλή θερμοκρασία. Η φύση του φάσματος εξαρτάται όχι μόνο από τις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων που εκπέμπουν, αλλά και από την αλληλεπίδραση των ατόμων μεταξύ τους. Το φάσμα περιέχει κύματα όλων των μηκών και δεν υπάρχουν σπασίματα. Ένα συνεχές φάσμα χρωμάτων μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα πλέγμα περίθλασης. Μια καλή επίδειξη του φάσματος είναι το φυσικό φαινόμενο του ουράνιου τόξου. Uchim.net

Όλες οι ουσίες παράγονται σε αέρια ατομική (αλλά όχι μοριακή) κατάσταση (τα άτομα πρακτικά δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους). Μεμονωμένα άτομα ενός δεδομένου χημικού στοιχείου εκπέμπουν κύματα αυστηρά καθορισμένου μήκους. Για παρατήρηση, χρησιμοποιείται η λάμψη του ατμού μιας ουσίας σε μια φλόγα ή η λάμψη μιας εκκένωσης αερίου σε ένα σωλήνα γεμάτο με το υπό μελέτη αέριο. Καθώς η πυκνότητα του ατομικού αερίου αυξάνεται, οι μεμονωμένες φασματικές γραμμές διευρύνονται. Uchim.net

Το φάσμα αποτελείται από μεμονωμένες ζώνες που χωρίζονται από σκοτεινά διαστήματα. Κάθε λωρίδα είναι μια συλλογή από έναν μεγάλο αριθμό γραμμών σε πολύ κοντινή απόσταση. Δημιουργούνται από μόρια που δεν είναι συνδεδεμένα ή ασθενώς συνδεδεμένα μεταξύ τους. Για παρατήρηση, χρησιμοποιείται η λάμψη των ατμών σε μια φλόγα ή η λάμψη μιας εκκένωσης αερίου. Uchim.net

Gustav Robert Kirchhoff Robert Wilhelm Bunsen Uchim.net Η φασματική ανάλυση είναι μια μέθοδος προσδιορισμού της χημικής σύστασης μιας ουσίας από το φάσμα της. Αναπτύχθηκε το 1859 από τους Γερμανούς επιστήμονες G. R. Kirchhoff και R. W. Bunsen.

Εάν το λευκό φως περάσει μέσα από ένα ψυχρό αέριο που δεν εκπέμπει, θα εμφανιστούν σκοτεινές γραμμές στο συνεχές φάσμα της πηγής. Το αέριο απορροφά εντονότερα το φως από εκείνα τα μήκη κύματος που εκπέμπει σε κατάσταση υψηλής θερμοκρασίας. Οι σκοτεινές γραμμές στο φόντο ενός συνεχούς φάσματος είναι γραμμές απορρόφησης που μαζί σχηματίζουν το φάσμα απορρόφησης. Uchim.net

Ανακαλύφθηκαν νέα στοιχεία: ρουβίδιο, καίσιο, κ.λπ. Μάθαμε τη χημική σύνθεση του Ήλιου και των άστρων. Προσδιορισμός της χημικής σύνθεσης μεταλλευμάτων και ορυκτών. Μέθοδος παρακολούθησης της σύνθεσης μιας ουσίας στη μεταλλουργία, τη μηχανολογία και την πυρηνική βιομηχανία. Η σύνθεση των σύνθετων μιγμάτων αναλύεται από τα μοριακά τους φάσματα. Uchim.net

Τα φάσματα των αστεριών είναι τα διαβατήριά τους με περιγραφή όλων των αστρικών χαρακτηριστικών. Τα αστέρια αποτελούνται από τα ίδια χημικά στοιχεία που είναι γνωστά στη Γη, αλλά σε ποσοστιαία βάση κυριαρχούνται από ελαφρά στοιχεία: υδρογόνο και ήλιο. Από το φάσμα ενός άστρου, μπορείτε να μάθετε τη φωτεινότητά του, την απόσταση από το αστέρι, τη θερμοκρασία, το μέγεθος, τη χημική σύσταση της ατμόσφαιράς του, την ταχύτητα περιστροφής γύρω από τον άξονά του, τα χαρακτηριστικά κίνησης γύρω από το κοινό κέντρο βάρους. Μια φασματική συσκευή τοποθετημένη σε τηλεσκόπιο διαχωρίζει το φως των αστεριών ανά μήκος κύματος σε μια λωρίδα φάσματος. Από το φάσμα, μπορείτε να μάθετε ποια ενέργεια προέρχεται από το αστέρι σε διαφορετικά μήκη κύματος και να υπολογίσετε τη θερμοκρασία του με μεγάλη ακρίβεια.

Σταθερά φασματόμετρα οπτικής εκπομπής σπινθήρα “METALSKAN –2500”. Σχεδιασμένο για ακριβή ανάλυση μετάλλων και κραμάτων, συμπεριλαμβανομένων μη σιδηρούχων, σιδηρούχων κραμάτων και χυτοσιδήρου. Εργαστηριακή εγκατάσταση ηλεκτρόλυσης για ανάλυση μετάλλων «ΕΛΑΜ». Η εγκατάσταση προορίζεται για τη διεξαγωγή βαρυμετρικής ηλεκτρολυτικής ανάλυσης χαλκού, μολύβδου, κοβαλτίου και άλλων μετάλλων σε κράματα και καθαρά μέταλλα. Επί του παρόντος, τα φασματικά συστήματα τηλεόρασης (TSS) χρησιμοποιούνται ευρέως στην εγκληματολογική επιστήμη. - ανίχνευση διαφόρων τύπων πλαστογραφίας εγγράφων: - ανίχνευση συμπληρωμένων, διαγραμμένων ή ξεθωριασμένων (ξεθωριασμένων) κειμένων, εγγραφών που σχηματίζονται με πατημένες πινελιές ή γίνονται σε χαρτί άνθρακα κ.λπ. - αναγνώριση της δομής των ιστών. - ανίχνευση μολυσματικών ουσιών στα υφάσματα (υπολείμματα αιθάλης και ορυκτελαίων) σε περίπτωση τραυματισμών από πυροβολισμούς και ατυχημάτων κατά τη μεταφορά· - αναγνώριση ξεπλυμένων, καθώς και ίχνη αίματος που βρίσκονται σε ετερόκλητα, σκοτεινά και μολυσμένα αντικείμενα.