Спектроскоп – це прилад, за допомогою якого візуально досліджується спектральний склад світла, що випромінюється деяким джерелом.

СПЕКТРИ ТА СПЕКТРАЛЬНІ АПАРАТИ.

СПЕКТРИ ПОГЛИНАННЯ

Явище дисперсії використовується в науці йтехніці у вигляді методу визначення складу речовини, що дістав назву спектрального аналізу. В основі цього методу лежить вивчення світла, яке випромінюється або поглинається речовиною. Під час нагрівання до високої температури пара будь – якого хімічного елемента випускає світло, вузький пучок якого розкладається призмою на кілька вузьких пучків світла різного кольору.

Спектральним аналізом називається метод вивчення хімічного складу речовини за її спектром.

Для одержання та дослідження спектрів використовують спектральні апарати.

Спектральні апарати — прилади для дослідження в оптичному діапазоні спектрального складу електромагнітних випромінювань за довжинами хвиль, а також для спектрального аналізу.

Розрізняють дисперсійні і дифракційні спектральні апарати.

Найбільш прості спектральні прилади — призма та дифракційна решітка. Більш точні — спектроскоп і спектрограф.

Спектроскоп – це прилад, за допомогою якого візуально досліджується спектральний склад світла, що випромінюється деяким джерелом.

Якщо реєстрація спектра відбувається на фотопластинці, то прилад називається спектрографом.

Спектри випромінювання.

Спектральний склад випромінювання у різних речовин досить різноманітний.

а) Суцільний (неперервний) спектр — спектр, в якому «представлені» всі довжини хвиль від червоного до фіолетового.

Вид такого спектра залежить в основному від температури тіла і мало залежить від роду речовини.

Такі спектри дають тіла у твердому і рідкому стані, а також гази під значним тиском та високотемпературна плазма.

Вони випускають світло, розкладання якого дає суцільний спектр, у якому спектральні кольори безперервно переходять один в одного.

Характер неперервного спектра та сам факт його існування визначаються не тільки властивостями окремих випромінюючих атомів, а й взаємодією атомів один з одним.

Суцільні спектри однакові для різних речовин, і тому їх не можна використовувати для визначення складу речовини.

б) Лінійчатий (атомний) спектр — сукупність окремих світлових ліній різних кольорів на темному фоні.

Такі спектри дають речовини в газоподібному атомарному (але не молекулярному) стані. Вигляд спектрів залежить від хімічної природи газу.

Збуджені атоми розріджених газів або пари випускають світло, розкладання якого дає лінійчатий спектр, який складається з окремих кольорових ліній.

Кожний хімічний елемент має характерний для нього лінійчатий спектр. Атоми таких речовин не взаємодіють один з одним і випромінюють світло тільки строго визначених довжин хвиль.

Це дозволяє за спектральними лініями робити висновок про хімічний склад джерела світла.

в) Смугасті (молекулярні) спектри складаються з окремих смуг, розділених темними проміжками.

Спектр молекули складається з великої кількості окремих ліній, які зливаються в смуги, чіткі з одного краю та розмиті з іншого.

На відміну від лінійчатих спектрів смугасті спектри створюються не атомами, а молекулами, не зв'язаними або слабко зв'язаними одна з одною. Серії дуже близьких ліній групуються на окремих ділянках спектра та заповнюють цілі смуги.

У 1860 році німецькі вчені Г. Кірхгоф і Р. Бунзен, вивчаючи спектри металів, установили такі факти:

1) кожний метал мас свій спектр;

2) спектр кожного металу суворо постійний;

3) введення в полум'я пальника будь-якої солі одного й того самого металу завжди приводить до появи однакового спектра;

4) у разі внесення в полум'я суміші солей декількох металів у спектрі
одночасно з'являються вci їхні лінії;

5) яскравість спектральних ліній залежить від концентрації елемента
в даній речовині.

Спектри поглинання.

Якщо біле світло від джерела, котре дає суцільний спектр, пропускається крізь пару досліджуваної речовини (через холоднй газ, який не
випромінює світла) й потім розкладається на спектр, то на фоні суцільного спектра спостерігаються темні лінії поглинання.

Газ поглинає найінтенсивніше світло саме тих довжин хвиль, які він випромінює в нагрітому стані.

Темні лінії на фоні неперервного спектра — це лінії поглинання, які в сукупності дають спектр поглинання.

Усі речовини, атоми яких перебувають у збудженому стані, випромінюють світлові хвилі, енергія яких певним чином розподілена за довжинами хвиль. Поглинання світла речовиною також залежить від довжини хвилі. Так, червоне скло пропускає хвилі, що відповідають червоному світлу, та поглинає всі інші.