Allyrru ac amsugno golau gan atomau. Mae tarddiad sbectra llinell

Mae'r erthygl hon yn darparu'r cysyniadau sylfaenol sy'n angenrheidiol i ddeall sut mae'r allyrru ac amsugno golau gan atomau. Hefyd yn cael ei ddisgrifio defnydd o ffenomenau hyn.

Smartphone a ffiseg

Mae'r dyn a aned ar ôl 1990, ni all ei fywyd heb amrywiaeth o ddyfeisiau electronig yn eu darparu. Mae'r smartphone nid yn unig yn cymryd lle y ffôn, ond mae hefyd yn ei gwneud yn bosibl i fonitro cyfraddau cyfnewid, i drafod, i alw tacsi a hyd yn oed yn cyfateb i'r gofodwyr ar fwrdd y ISS, trwy eu cais. Yn y drefn honno, ac yn cael eu gweld gan yr holl gynorthwywyr digidol hynny fel mater o drefn. Allyrru ac amsugno golau gan atomau sy'n gwneud ac yn eu gwneud yn bosibl y cyfnod o leihau pob math o ddyfeisiau, felly bydd darllenwyr yn ymddangos pwnc diflas mewn gwersi ffiseg. Ond y gangen hon o ffiseg llawer o diddorol a chyffrous.

cefndir damcaniaethol ar gyfer agoriad y sbectra

Mae dywediad: ". Mae'r chwilfrydedd cyn cwymp" Ond ymadrodd hwn yn hytrach at y ffaith fod y berthynas anghywir yn well peidio ag ymyrryd. Os, fodd bynnag, yn dangos chwilfrydedd tuag at y byd, ni fydd dim byd o'i le yn digwydd. Ar ddiwedd y bedwaredd ganrif ar bymtheg, dechreuodd pobl i ddeall natur y magnetedd (sydd wedi ei gofnodi'n dda yn y system o hafaliadau Maxwell). Y cwestiwn nesaf, a fyddai'n caniatáu i wyddonwyr, daeth y strwythur mater. Mae angen egluro ar unwaith: canys ni gwyddoniaeth yn allyriadau werthfawr iawn ac yn amsugno golau gan atomau. sbectra Line - yn ganlyniad ffenomen hon a'r sail ar gyfer yr astudiaeth o strwythur mater.

Strwythur yr atom

Mae gwyddonwyr yng Ngwlad Groeg hynafol yn awgrymu bod y marmor yn cynnwys sawl darn o anwahanadwy "atomau." A chyn diwedd y bedwaredd ganrif ar bymtheg, mae pobl yn meddwl ei fod yn y gronynnau lleiaf o fater. Ond mae'r profiad o Rutherford ar wasgaru gronynnau trwm ar y ffoil aur wedi dangos bod yr atom hefyd strwythur mewnol. cnewyllyn trwm yng nghanol a gwefr bositif, electronau negatif ysgafn troi o'i gwmpas.

Baradocsau o atomau o fewn y ddamcaniaeth Maxwell

Mae'r canfyddiadau hyn wedi arwain at nifer o paradocsau: yn ôl hafaliadau Maxwell, unrhyw gronynnau godir yn symud yn allyrru maes electromagnetig, felly, yn colli ynni. Pam, felly, yr electronau nad ydynt yn disgyn i mewn i'r cnewyllyn, ac yn parhau i gylchdroi? Roedd hefyd yn glir pam fod pob atom amsugno neu allyrru ffotonau â thonfedd benodol yn unig. damcaniaeth Bohr yn ei gwneud yn bosibl i wella'r diffygion drwy roi orbitalau. Yn ôl daliadau ddamcaniaeth hon, gall yr electronau o amgylch y niwclews yn unig ar orbitalau hyn. Mae'r pontio rhwng y ddwy wladwriaeth gyfagos yn cyd-fynd naill ai gan yr allyriad neu amsugno ffoton gyda ynni penodol. Allyrru ac amsugno golau gan atomau yn union oherwydd hyn.

tonfedd, amledd, ynni

Am ddarlun mwy cyflawn angen i chi siarad ychydig am ffotonau. Mae'r rhain yn gronynnau elfennol sydd heb unrhyw màs gorffwys. Maent yn bodoli dim ond cyhyd ag sy'n symud trwy'r amgylchedd. Ond mae'r pwysau yn dal i gael: taro'r wyneb, maent yn trosglwyddo ei ysgogiad fyddai wedi bod yn amhosibl heb y màs. Dim ond llawer ohono yn cael ei drawsnewid yn egni, gan wneud sylwedd y maent yn taro ac maent yn cael eu hamsugno, ychydig yn gynhesach. Nid yw damcaniaeth Bohr yw'n egluro y ffaith hon. Mae'r eiddo y ffoton a nodweddion ei ymddygiad yn cael ei ddisgrifio gan ffiseg cwantwm. Felly, mae'r ffoton - yn tonnau a gronynnau gyda màs. Ffoton, ac fel ton wedi y nodweddion canlynol: a hyd (λ), amledd (ν), ynni (E). Po hiraf y donfedd yr isaf y mor aml, ac yr isaf y ynni.

Mae sbectrwm o atom

Mae'r sbectrwm atomig yn cael ei ffurfio mewn sawl cam.

1. switsys electronig yn yr atom gyda orbital 2 (o egni uwch) ar y orbital 1 (gyda ynni isel yn llai).
2. swm penodol o egni yn cael ei ryddhau, sy'n cael ei ffurfio fel cwantwm o olau (hν).
3. Mae'r ffoton yn cael ei ollwng i mewn i'r gofod o amgylch.

Felly mae'n cael ac atom sbectrwm llinell. Pam ei bod yn gelwir y ffordd honno, yn esbonio ei ffurflen pan fydd dyfeisiau arbennig "dal" y ffotonau sy'n mynd allan o oleuni ar nifer penodol cofnodi ddyfais o linellau. I wahanu ffotonau o wahanol donfeddi, a ddefnyddir gan y diffreithiant tonnau ffenomen gyda gwahanol amleddau gwahanol indecs plygiant, felly, un yn fwy wyro na'r llall.

Nodweddion sylweddau a sbectra

Mae sbectrwm llinell y sylwedd yn unigryw ar gyfer pob math o atomau. Hynny yw, yn y allyrru hydrogen yn rhoi un set o linellau, ac aur - eraill. Mae'r ffaith hon yn sail ar gyfer y cais o sbectrosgopeg. Ar ôl cael y unrhyw beth sbectrwm, gall un yn deall beth sydd yn sylwedd, yn ei atomau a drefnwyd mewn perthynas â'i gilydd. Mae'r dull hwn yn eich galluogi i ddiffinio a gwahanol nodweddion y deunyddiau, sydd yn aml yn defnyddio cemeg a ffiseg. Amsugno a allyrru golau gan atomau - yn un o'r arfau mwyaf cyffredin ar gyfer astudio y byd o'i gwmpas.

sbectra Anfanteision allyriadau

Hyd at y pwynt hwn yn dweud mwy am sut atomau allyrru. Ond fel arfer, yr holl electronau mewn orbitalau yn ei gyflwr cydbwysedd, nad oes ganddynt unrhyw reswm i symud i wladwriaethau eraill. Mae'r sylwedd yn rhywbeth ei wrthod, rhaid iddo yn gyntaf amsugno'r egni. Mae'r diffyg dull sy'n manteisio ar y amsugno ac allyriadau atom golau. yn dweud yn fras bod y mater cyntaf i gynhesu neu olau, cyn i ni gael y sbectrwm. Ni fydd materion yn codi, os gwyddonydd yn astudio'r sêr, ac felly maent yn disgleirio drwy eu prosesau mewnol eu hunain. Ond os ydych am astudio darn o fwyn neu gynnyrch bwyd, i gael y sbectrwm y mae mewn gwirionedd yn angenrheidiol i losgi. Nid yw'r dull yn wir bob tro.

sbectra amsugno

Allyriadau a amsugno golau gan atomau fel dull "gweithio" yn y ddwy ochr. Gallwch taflu goleuni ar fand eang sylweddau (hy, un lle mae ffotonau o wahanol donfeddi), ac yna gweld beth tonnau hyd amsugno. Ond y dull hwn yn addas nid bob amser, fod yn sicr bod y deunydd yn dryloyw i'r rhan a ddymunir y raddfa electromagnetig.

dadansoddiad ansoddol a meintiol

Daeth yn amlwg bod sbectra unigryw i bob sylwedd. Efallai y bydd y darllenydd yn dod i'r casgliad bod y dadansoddiad hwn yn cael ei ddefnyddio dim ond i benderfynu ar y deunydd y mae'n cael ei wneud. Fodd bynnag, yr ystod posibl yn llawer ehangach. Gall nifer yr atomau o fewn y compownd yn cael ei osod gan ddefnyddio technegau arbennig arholiadau lled a chydnabyddiaeth a dwyster y llinellau sy'n deillio. At hynny, gall y dangosydd hwn yn cael ei mynegi mewn unedau gwahanol:

• canran (er enghraifft, aloi hwn yn cynnwys 1% alwmina);
• mewn molau (hydoddi yn yr hylif 3 môl o sodiwm clorid);
• mewn gramau (presennol yn y sampl o 0.2 go wraniwm a thoriwm 0.4 gram).

Weithiau, mae'r dadansoddiad yn gymysg: ansoddol a meintiol. Ond tra ffisegwyr cof lleoliad y llinellau, a'u gwerthuso eu cysgod gyda chymorth byrddau arbennig, ond erbyn hyn mae'n gyd yn gwneud y rhaglen.

Mae'r defnydd o sbectrwm

Rydym eisoes wedi trafod yn fanwl, yr hyn y mae'r allyrru ac amsugno golau gan atomau. dadansoddiad spectral yn cael ei defnyddio yn eang iawn. Nid oes ardal o weithgarwch dynol, ni waeth ble rydym yn ystyried y ffenomen yn cael ei ddefnyddio. Dyma rai ohonyn nhw:

1. Ar ddechrau'r erthygl hon, buom yn siarad am smartphones. elfennau Silicon lled-ddargludyddion wedi dod mor fach, gan gynnwys drwy grisialau ymchwil gan ddefnyddio dadansoddiad rhithiol.
2. Os yw unrhyw ddigwyddiad yw'n natur unigryw y gragen electron o bob atom sy'n penderfynu pa fath o bwled tanio gyntaf, pam y car yn torri i lawr fframwaith neu craen twr, yn ogystal â rhai pobl gwenwyn gwenwyno a faint o amser a dreuliodd yn y dŵr.
3. defnyddio Meddygaeth dadansoddiad spectral i'w mantais fwyaf aml mewn perthynas â hylifau'r corff, ond mae'n digwydd bod y dull hwn yn cael ei gymhwyso i'r meinweoedd.
4. galaethau pell, cymylau nwy cosmig, planedau o flaen y sêr - hyn i gyd yn cael ei hastudio gan olau ac mae ei dadelfennu i mewn i sbectra. Mae gwyddonwyr yn gwybod cyfansoddiad y gwrthrychau hyn, eu cyflymder, a'r prosesau sy'n digwydd ynddynt oherwydd y ffaith eu bod yn gallu dal a dadansoddi y ffotonau maent yn allyrru neu'n amsugno.

graddfa electromagnetig

Yn bennaf oll, rydym yn talu sylw i golau gweladwy. Ond ar y raddfa hon electromagnetig segment yn fach iawn. Mae'r ffaith nad yw'r llygad dynol yn atgyweiria llawer ehangach saith liwiau'r enfys. A all allyrru ac amsugno ffotonau nid yn unig yn weladwy (λ = 380-780 nm), ond ffotonau eraill. raddfa electromagnetig yn cynnwys:

1. tonnau radio (λ = 100 cilomedr) trosglwyddo gwybodaeth dros bellteroedd hir. Oherwydd y donfedd mawr iawn, eu hegni yn isel iawn. Maent yn cael eu hamsugno yn hawdd iawn.
2. Terahertz ton (λ = 1-0,1 milimetr) tan yn ddiweddar, nid oedd ar gael yn hawdd. Yn flaenorol, eu dewis yn cynnwys tonnau radio, ond yn awr y segment hwn o'r raddfa electromagnetig yn cael ei ddyrannu mewn dosbarth ar wahân.
3. Is-goch Tonfedd (λ = 0,74-2000 micrometers) trosglwyddo gwres. Tân, golau, haul yn eu allyrru yn helaeth.

golau gweladwy a adolygwyd gennym, felly ni fydd mwy o fanylion am y peth ysgrifennu.

tonfedd uwchfioled (λ = 10-400 nm) farwol i ddyn o fwy na, ond mae eu anfantais yw anghildroadwy. Mae ein seren canolog yn rhoi llawer o olau uwchfioled, ac atmosffer y Ddaear yn cadw'r rhan fwyaf ohono.

pelydrau-X a phelydrau gama (λ <10 nm) yn cael amrywiaeth cyffredin, ond yn wahanol o ran tarddiad. I'w cael, mae angen i wasgaru electronau neu atomau i cyflymder uchel iawn. Labordy o bobl yn gallu, ond yn natur pŵer o'r fath ond yn digwydd sêr y tu mewn, neu wrthdrawiadau gwrthrychau enfawr. Mae enghraifft o'r broses olaf gwasanaethu ffrwydradau uwchnofa fel, amsugno y seren gan dwll du, dod ar draws dau alaethau a galaethau a chymylau enfawr o nwy.

tonnau electromagnetig o bob ystod, sef eu gallu i gael eu hallyrru a amsugno gan atomau, yn cael eu defnyddio mewn gweithgarwch dynol. Waeth beth fo'r ffaith bod y darllenydd wedi dewis (neu dim ond i ethol) fel llwybrau ei fywyd, ei fod yn sicr yn wyneb â chanlyniadau astudiaethau sbectrol. Mae'r gwerthwr yn mwynhau terfynell taliad modern oherwydd unwaith y gwyddonydd a astudiwyd priodweddau sylweddau ac wedi creu microsglodyn. Amaethyddol fertilizes y caeau a chasglu cynnyrch uchel yn awr yn unig oherwydd unwaith y daearegwr ddarganfod mewn darn o fwyn ffosfforws. Mae hi'n gwisgo dillad llachar yn unig gyda dyfeisio llifynnau cemegol parhaus.

Ond os bydd y darllenydd yn dymuno cysylltu ei fywyd gyda byd gwyddoniaeth, rhaid i chi astudio llawer mwy nag y cysyniadau sylfaenol y broses o allyriadau ac amsugno ffotonau golau mewn atomau.