Tha sgaoilidhean agus chiad sreath solais le dadaman. Tha tùs loidhne spectra

Tha an aiste seo a 'toirt bun-bheachdan a tha riatanach gus tuigsinn mar a sgaoilidhean agus chiad sreath solais le dadaman. Tha cuideachd iomradh air an fheum de na phenomena.

'Smart' agus fiosaig

Tha an duine a rugadh an dèidh 1990, a bheatha gun diofar innleachdan eileagtronaigeach nach urrainn a thoirt seachad. Tha a 'fòn' smart 'a-mhàin Chan eil àite air a' fòn, ach cuideachd tha e a ghabhas gus sùil a chumail air reataichean iomlaid, a ghnothaichean, a ghairm tacsaidh agus fiù 's a' conaltradh le na speuradairean air bòrd an iss, tro iarrtas aca. Fa leth, agus tha iad a 'meas a h-uile fheadhainn didseatach cuideachaidh mar ghnàth-chùrsa. Tha sgaoilidhean agus chiad sreath solais le dadaman a dhèanamh agus a dhèanamh comasach air an àm a 'lùghdachadh na h-uile seòrsa de innealan, mar sin, bidh an luchd-leughaidh, a rèir coltais a tholladh chuspair ann am fiosaics leasain. Ach 'mheur seo de fiosaig tòrr inntinneach agus brosnachail.

Teòiridheach chùl airson fosgladh na spectra

Tha facal ann: "Tha feòrachas mus eas." Ach an abairt seo seach gu bheil an dàimh ceàrr e nas fheàrr nach eil bacadh. Ma tha, ge-tà, a 'nochdadh ceasnachd a dh'ionnsaigh an t-saoghail, dad ceàrr nach tachair. Aig deireadh an naoidheamh linn deug, thòisich daoine a 'tuigsinn an nàdar magnetism (a tha gu math clàrte ann an siostam Maxwell co-aontaran). Tha an ath cheist, a leigeadh saidheans, dh'fhàs structar chùis. Tha e riatanach gu bhad a shoilleireachadh: airson saidheans chan eil e ro luachmhor sgaoilidh agus chiad sreath solais le dadaman. Loidhne spectra - 'S e thoradh air iongantas seo, agus na bhunait airson sgrùdadh de structar a' chùis.

structar an dadam

-Saidheans ann an seann Ghrèig a 'moladh gu bheil an marmor air a dhèanamh suas de ghrunnan pìosan indivisible "dadaman." Agus ro dheireadh na naoidheamh linn deug, daoine den bheachd gur e as lugha pìosan chùis. Ach eòlas an Rutherford air an sgaoileadh trom pìosan air an t-òr foil air sealltainn gu bheil an dadam cuideachd a tha taobh a-staigh structar. Frasan trom niùclas tha ann an ionad agus deimhinneach chasaid, ro throm àicheil electrons revolve mun cuairt air.

Paradoxes na dadaman taobh a-staigh Maxwell teòiridh

Tha na toraidhean seo a thug a 'tighinn gu grunn paradoxes: a rèir Maxwell cho-aontaran, a' gluasad uallach sam bith Particle emits an dealan-achadh, uime sin, a 'call lùth. Carson, an uair sin, an electrons nach eil a 'tuiteam a-steach an niuclas, agus cumail a' cuairteachadh? Bha e cuideachd nach eil soilleir carson a tha gach dadam slugadh no emits photons àraidh wavelength a-mhàin. Bohr an teòiridh ga dhèanamh comasach a leigheas le uireasbhaidhean a-steach orbitals. A rèir an tenets seo air teòiridh, an electrons air feadh an niuclas dòcha ach air na orbitals. Tha an gluasad eadar an dà nàbachd stàitean a tha an cois an dàrna cuid le an sgaoilidh no chiad sreath de photon le cuid de lùth. Tha sgaoilidhean agus chiad sreath solais le dadaman tha dìreach air sgàth seo.

wavelength, tricead, lùth

Airson dealbh nas feumaidh tu bruidhinn beagan mu photons. Tha iad seo bhunaiteach pìosan aig nach 'eil fois mass. Iad ann a-mhàin mar fhada mar a 'gluasad tro na h-àrainneachd. Ach tha an cuideam fhathast: 'bualadh air an uachdar, tha iad a ghluaiseas e an Impulse a bhiodh air a bhith do-dhèante às aonais an tomad. Dìreach tòrr a tha e air atharrachadh gu lùth, a 'dèanamh an t-susbaint a bhuail iad agus a tha iad a ghabhail a-steach, beagan nas blàithe. Bohr an teòiridh chan eil seo a 'mìneachadh dearbh. Tha feartan na h-photon agus na feartan a giùlan air a mhìneachadh le eòlaichean fiosaig. Mar sin, an photon - an dà chuid tonn agus Particle le tomad. Photon, agus mar tonn Tha na comharraidhean a leanas: a dh'fhaid (λ), a bha tricead (ν), lùths (E). Tha nas fhaide na wavelength 'ìsle an tricead, agus na b' ìsle na lùth.

Tha an speactram an dadam

Tha atamach speactram a stèidheachadh ann an grunn ìrean.

1. Electronic suidsichean ann an dadam le orbital 2 (à lùth nas àirde) air an orbital 1 (le ìosal cumhachd nas lugha).
2. Certain uiread cumhachd a thathar a sgaoileadh, a tha air a chruthachadh mar eòlaichean solais (hν).
3. Tha seo a 'photon tha a thèid a sgaoileadh a-steach dhan àite mun cuairt.

Mar sin fhaighinn agus loidhne speactram dadam. Carson a tha e an t-ainm air an dòigh sin, a 'mìneachadh a riochd sònraichte nuair a innealan "iasg a" fàgail na photons solais air a clàradh inneal stèidhichte àireamh de lines. Gus dealachadh photons eadar-dhealaichte thuinnean, a chleachdadh leis an diffraction iongantas tonn le triceadan eadar-dhealaichte eadar-dhealaichte aig refractive Clàr-ìnnse, mar sin, aon tuilleadh deflected na chèile.

Feartan stuthan agus spectra

Tha an loidhne speactram nan stuthan a tha air leth sònraichte airson gach seòrsa de dadaman. 'S e sin, ann an sgaoilidhean haidridean Bheir aon sheata de na sreathan, agus òr - eile. Tha seo a 'dearbh tha na bhunait airson an t-iarrtas de spectroscopy. An dèidh fhaighinn an speactram rud sam bith, aon a 'tuigsinn dè a tha ann an susbaint, ann a dadaman a chur air dòigh an coimeas ri chèile. Tha an dòigh seo a 'leigeil leat a mhìneachadh agus feartan diofar stuthan, a bhios tric a' cleachdadh ceimigeachd agus fiosaig. Chiad sreath agus sgaoilidhean solas le dadaman - aon de na bu chumanta innealan airson a 'sgrùdadh an t-saoghail mun cuairt.

Drawbacks sgaoilidh spectra

Suas gu 'phuing seo ag ràdh tuilleadh mu mar a dadaman-mach. Ach mar as trice, a h-uile electrons tha ann orbitals ann a equilibrium staid, tha iad eil adhbhar sam bith a ghluasad gu stàitean eile. Tha stuthan a tha rudeigin a dhiùltadh, feumaidh e a 'chiad ghabhail a-steach lùth. Tha an gainnead de dhòigh a-euchdan a 'chiad sreath agus sgaoilidhean solas dadam. -Aithghearr ag ràdh gu bheil a 'chiad chùis airson teas no solus, mus tèid sinn an speactram. Cùisean cha èirich, ma tha saidheans a 'sgrùdadh nan reultan, agus mar sin tha iad a' dealradh tro aca fhèin a-staigh pròiseasan. Ach ma tha thu ag iarraidh a bhith ag ionnsachadh pìos iarainn no biadh bathar, fhaighinn an speactram tha e riatanach a losgadh. Tha an dòigh seo chan eil e daonnan a 'chùis.

chiad sreath spectra

Sgaoilidh agus chiad sreath solais le dadaman mar dhòigh "ag obair" ann an dà thaobh. Faodaidh tu dealradh solas air stuthan bann-leathann (ie, aon ann a tha eadar-dhealaichte photons thuinnean), agus an uair sin faic ciod luaisgidh faid shùghadh. Ach an dòigh seo a tha freagarrach eil an-còmhnaidh, a bhith cinnteach gu bheil an stuth a tha gu follaiseach ag iarraidh pàirt de dealan-sgèile.

Càileachdail is uimhireil mion-sgrùdadh

Dh'fhàs e soilleir gun spectra sònraichte do gach stuthan. Tha an leughadair a dh'fhaodadh co-dhùnadh a sgrùdadh seo tha a-mhàin a chleachdadh gus co-dhùnadh an stuth bhon a tha e ga dhèanamh. Ach, a ghabhas an raon nas fharsainge. uile taobh a-staigh na dadaman compound urrainn a chur 'cleachdadh modhan sònraichte leud sgrùdadh agus aithne agus dèinead an thoradh lines. A bharrachd air sin, tha an comharra seo faodar an cur an cèill ann an diofar aonadan:

• cheud (mar eisimpleir, seo alloy mu 1% alumina);
• ann famhan (sgaoil seo ann an leaghan 3 Mol sodium chlòrain);
• ann an gramaichean (an làthair ann an sampall de 0.2 g de uranium agus thorium 0.4 gram).

Uaireannan mion-sgrùdadh measgaichte: an dà chuid càileachdail is cainneachdail. Ach nuair a nàdar memorized suidheachadh na loidhnichean, agus measadh air am dubhar le cuideachadh sònraichte bùird, ach a-nis tha a h-uile a 'dèanamh a' phrògraim.

Tha cleachdadh na spectrum

Tha sinn mu thràth a dheasbad gu mionaideach, ciod an sgaoilidh agus chiad sreath solais le dadaman. Spectral mion-sgrùdadh air a chleachdadh gu math farsaing. Chan eil an sgìre obair an duine, ge bith far a bheil sinn a 'beachdachadh air an t-iongantas a chleachdadh. Seo cuid dhiubh:

1. Aig toiseach an artaigil seo, bhruidhinn sinn mu dheidhinn fònaichean-sgairteil. Silicon semiconductor eileamaidean air fàs cho beag, a 'gabhail a-steach tro rannsachadh criostalan spectral a' cleachdadh mion-sgrùdadh.
2. Ma tachartas sam bith a tha e cho sònraichte 'na electron slige de gach dadam a' sònrachadh dè an seòrsa peilear a losgadh an toiseach, carson a tha an càr a bhris sìos frèam no tùr crann, a thuilleadh air cuid de phuinnsean a phuinnseanachadh daoine agus dè an ùine a chuir e seachad anns an uisge.
3. Leighis a chleachdadh spectral mion-sgrùdadh aca a 'bhuannachd as trice co-cheangailte ri lionn nan corp, ach tha e' tachairt gu bheil an dòigh seo a tha a 'cur ri bodhaig.
4. Distant galaxies, Cosmic gas sgòthan, planaidean beulaibh na rionnagan - tha seo uile a sgrùdadh le solas agus a 'lobhadh a-steach spectra. -Saidheans eòlach air an òran a rinn e de na rudan seo, astar aca, agus na pròiseasan a tha a 'tachairt ann dhaibh air sgàth' s gu bheil iad a 'glacadh agus a' sgrùdadh an photons iad a-mach no a-steach.

dealan-sgèile

As na h-uile, tha sinn a 'pàigheadh aire gu follaiseach solas. Ach air an dealan-sgèile seo earrann a tha glè bheag. Tha gun shùil mhic an duine Chan eil an socraicheadh mòran nas fharsainge seachd dathan na bogha-froise. Can-mach agus a-steach a-mhàin Chan eil ri fhaicinn photons (λ = 380-780 NM), ach photons eile. Dealan-sgèile gabhail a-steach:

1. Radio stuadhan (a λ = 100 cilemeatair) a thar-chur fiosrachadh thairis air astar fada. Air sgàth a 'glè mhòr wavelength, an lùth a tha glè ìosal. Tha iad gu math furasta a ghabhail a-steach.
2. Terahertz tonn (λ = 1-0,1 Astar) gu bho chionn ghoirid, cha robh ri fhaotainn gu furasta. Roimhe seo, tha an raon aca gabhail a-steach rèidio, stuadhan, ach a-nis earrann seo an dealan a tha sgèile air a riarachadh ann an clas fa leth.
3. Fo-dhearg Wavelength (λ = 0,74-2000 micrometers) gluasad teas. Fire, solas, ghrian a mach iad ann am pailteas.

Visible solas sinn ath-sgrùdadh, agus mar sin barrachd fiosrachaidh mu dheidhinn nach bi e a 'sgrìobhadh.

Ultraviolet wavelength (λ = 10-400 NM) bàsmhor airson fear ann an còrr aca, ach ana-cothrom a tha irreversible. Tha ar meadhan rionnag a 'toirt tòrr ultraviolet solus, agus an àile na Talmhainn a' gleidheadh 'chuid as motha dheth.

X-ghathan agus gathan gamma (λ <10 NM) tha cumanta raon, ach eadar-dhealaichte bho thùs. Airson fhaighinn dhaibh, tha e riatanach sgapadh electrons no dadaman gu Glè Àrd velocities. -Lann de dhaoine a tha comasach air e, ach ann an nàdar a leithid de chumhachd a-mhàin a 'tachairt taobh a-staigh na reultan, no an tubaistean mòra de nithean. Tha eisimpleir den sin faodaidh pròiseas frithealadh mar Supernova spreadhadh, a 'chiad sreath de na rionnagan le toll dubh, nuair a thachair an de dhà agus galaxies galaxies agus mòr neoil nan gas.

Dealan tonnan a h-uile raointean, 'se sin comas aca a bhith air a ghabhail a-steach a thèid a sgaoileadh agus le dadaman, air an cleachdadh ann an obair an duine. Ge be dè an fhìrinn gu bheil an leughadair a thaghadh (no a-mhàin ri daoine taghta) mar a bheatha a shlighean, ach gur e aghaidh ri na toraidhean spectral sgrùdaidhean. Tha an neach-reic a 'còrdadh nuadh-pàighidh-uidhe oir aon uair'-saidheans a rannsaich feartan stuthan agus meanbh-sgealbag a chruthachadh. Agrarian torrachadh na h-achaidhean agus cruinnich àrda an fhearainn a tha a-nis aon uair a-mhàin air sgàth geòlaiche air a lorg ann am pìos phosphorus mèinn iarainn. Tha i a bhios soilleir eudach ach a mhàin le innleachd leantainneach ceimigeach dathan.

Ach ma tha an leughadair a 'miannachadh a bhith a' ceangal a bheatha leis an t-saoghail ann an saidheans, feumaidh tu ionnsachadh tòrr a bharrachd na bun-bheachdan air a 'phròiseas agus sgaoilidh chiad sreath de photons solais ann dadaman.