Interested Article - Эмиссионный спектр

Эмиссионный спектр (от лат. emissio — испускание), спектр излучения , спектр испускания — относительная интенсивность электромагнитного излучения объекта исследования по шкале частот .

Обычно изучается излучение в инфракрасном , видимом и ультрафиолетовом диапазоне от сильно нагретого вещества . Спектр излучения вещества представляют либо в виде горизонтальной цветовой полосы — результат расщепления света от объекта призмой , либо в виде графика относительной интенсивности, либо в виде таблицы.

Спектр излучения железа
Спектр излучения водорода

Физика возникновения

Поглощение видимого спектра

Нагретое вещество излучает электромагнитные волны ( фотоны ). Спектр этого излучения на фоне спектра излучения абсолютно чёрного тела , при достаточной температуре , на определённых частотах имеет ярко выраженные увеличения интенсивности. Причина повышения интенсивности излучения — в электронах , находящихся в условиях квантования энергии . Такие условия возникают внутри атома , в молекулах и кристаллах . Возбуждённые электроны переходят из состояния бо́льшей энергии в состояние меньшей энергии с испусканием фотона. Разница энергий уровней определяет энергию испущенного фотона, и, следовательно, его частоту в соответствии с формулой:

здесь E ф энергия фотона , h постоянная Планка и ν частота .

Квантование на энергетические уровни зависит от магнитного поля, поэтому от него также зависит спектр излучения (см. Расщепление спектральных линий ). Кроме того, сдвиг частоты благодаря эффекту Доплера также приводит к изменению положений линий в спектре движущихся объектов.

Применение

Особенности спектра эмиссии некоторых элементов видимы невооружённым глазом, когда эти вещества, содержащие данные элементы, нагреты. Например, платиновый провод, опущенный в раствор нитрата стронция и затем поднесённый к открытому огню , испускает красный цвет благодаря атомам стронция. Точно так же, благодаря меди пламя становится светло-голубым.

Спектр излучения используется:

  • для определения состава материала, так как спектр излучения различен для каждого элемента периодической таблицы Менделеева . Например, идентификация состава звёзд по свету от них.
  • для определения химического вещества, совместно с другими методами.
  • при изучении астрономических объектов ( звёзды , галактики , квазары , туманности ):
    • для определения движения объектов и их частей
    • для получения информации о происходящих в них физических процессах
    • для получения информации о структуре объекта и расположении его частей.

Связанные эффекты

  • Спектр поглощения является обратным к спектру испускания. Связано это с тем, что возбуждённый электрон в веществе переизлучает поглощённый фотон не в том же направлении, а энергии поглощённого и излучённого фотона одинаковы.

См. также

Примечания

  1. относительно излучения абсолютно чёрного тела при данной температуре
  2. Без внешнего освещения
  3. Обычное, не радиоактивное , вещество из протонов, электронов и возможно нейтронов.
  4. Для температур не вызывающих ядерных реакций.
  5. В данном случае, тепловыми процессами и переизлучением от других электронов объекта

Литература

Источник —

Same as Эмиссионный спектр