| Спектральный анализ – определение химического состава вещества по линейчатому спектру. |
ПРИМЕНЕНИЕ.
1. Определение температуры тел (металлургия, астрономия).
2. Определение химического состава атмосфер звезд (астрономия).
3. Открытие новых химических элементов (рубидий, цезий, гелий).
4. Определение количественного и качественного состава руд, минералов, сплавов (геология).
5. В криминалистике.
6. Определение скоростей звезд по смещению в спектре.
É, то n света Þ
É, то n света ¯ Þ
| ОК-37. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. АБСОЛЮТНО ЧЁРНОЕ ТЕЛО. |
Сплошные спектры излучения не пригодны для распознавания структуры тел. Но изучение распределения энергии в спектре раскалённого тела приводят к важным заключениям. Для получения идеального спектра вводится понятие абсолютно чёрного тела ( АЧТ). АЧТ испускает лишь те длины волн, которые оно способно поглощать при той же температуре.
| I = s Т4 |
Этот закон можно применять и к излучению металлов, и звёзд.
На графике видно, что излучение охватывает видимую, инфракрасную и ультрафиолетовую область спектра. Максимум излучаемой энергии для большинство температур, приходится на долю инфракрасных лучей. При увеличении температуры растёт общее количество излучаемой энергии и максимум смещается в область более коротких волн.
Причём положение максимума зависит только от температуры излучающих тел.
Солнечный спектр почти совпадает со спектром АЧТ при 6000К. Т.е. по цвету и интенсивности можно определить температуру тела на расстоянии. Звёзды в зависимости от их температуры отличаются по цвету: Проксима (тёмно-красный цвет) Т=3000К; Капелла (жёлтый цвет) Т = 6000 К; Сириус (белый цвет) Т = 10 000К;
Трудности в объяснении явления излучения тел: исходя из эл-маг. природы света энергия излучения АЧТ должна возрастать по мере увеличения частоты и максимум должен приходиться на УФ излучение (УФ катастрофа)
Опыт: возрастание энергии идёт до определённого предела, а затем начинается спад (см. график)!!!
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. СВЕТОВЫЕ КВАНТЫ. ФОТОЭФФЕКТ.
1888 г. А. Г. Столетов.
Фотоэффект - явление вырывания электронов из веществ под действием света.
ЗАКОНЫ ФОТОЭФФЕКТА.
| 1. Число вырванных электронов прямо пропорционально интенсивности светового потока. | 2. Скорость вырванных электронов зависит от частоты падающего света и НЕ зависит от его интенсивности. |
1900 г. М. Планк: СВЕТ ИЗЛУЧАЕТСЯ ПОРЦИЯМИ, энергия каждой порции 
, где h - постоянная Планка, n - частота света.
1905 г. А. Эйнштейн: Свет не только излучается отдельными
порциями, но и поглощается порциями (квантами). Каждый квант поглощается только одним электроном.
; 
Если энергия фотона (Е = h n) достаточна только для совершения работы выхода, то формула Эйнштейна принимает вид:
; 
.
Минимальная частота (максимальная длина волны), при которой еще возможен фотоэффект, называется КРАСНОЙ ГРАНИЦЕЙ ФОТОЭФФЕКТА.
Звуковое кино.
Фотоэлемент + реле = автомат для отключения пресса при попадании руки в опасную зону; контролер в метро; счетчик деталей; охрана объектов и т.д.
Солнечные батареи.
