Данную п резентацию и спользовать д ля и зучения в 11 к лассе т емы « Излучения и с пектры. Спектральный а нализ » Темы р ассматриваются в с ледующем п орядке : 1. И злучение и в иды и злучений в о птическом диапозоне 2. П онятие о с пектрах и с пектральных а ппаратах 3. С пектральный а нализ Автор Ежов В. И.- учитель физики Аэимсирминской СОШ

Источник света должен потреблять энергию. Свет - это электромагнитные волны с длиной волны 4* *10-7 м. Электромагнитные волны излучаются при ускоренном движении заряженных частиц. Эти заряженные частицы входят в состав атомов. Ясно лишь, что внутри атома нет света так же, как в струне рояля нет звука. Подобно струне, начинающей звучать лишь после удара молоточка, атомы рождают свет только после их возбуждения.

-Тепловое излучение -Люминесценция

Возникает при тепловых столкновениях атомов : 1. Тепловое равновесное излучение, создается источником при постоянной его температуре.( Источник – Солнце, звезды ) 2. Тепловое неравновесное излучение – происходит, когда источник нагревают ( например – лампа накаливания )

Помимо теплового излучения у тел при той же температуре может существовать другой вид излучения, избыточного над тепловым – люминесценция ( от латинского слова luminis- свет ), которая не связана с переходом энергии теплового движения молекул в энергию электромагнитных волн. Явление люминесценции состоит в излучении света источниками за счет поступления к ним энергии в результате различных процессов.

Катодолюминесценция Называется свечение тел, вызванное бомбардировкой вещества электронами или другими заряженными частицами ( например, ионами ).

Электролюминесценция Вызывается пропусканием через вещество электрического тока или действием электрического поля. В этих видах люминесценции кинетическая энергия заряженных частиц или энергия электрического поля частиц передается атомам ( молекулам ) вещества, которые излучают электромагнитные волны.

Свечение газового разряда в трубках для рекламных надписей является примером этого вида люминесценции.

Хемилюминесценция Некоторые химические реакции в веществе, которые сопровождаются выделением энергии, являются причиной свечения, называемого хемилюминесценцией. Свечение многих живых организмов : бактерий, насекомых, рыб – происходит за счет химических реакций.

Среди микроорганизмов имеются бактерии, излучающие свет. Они живут свободно или в качестве паразитов в теле различных животных и на гниющих трупах. Размножаясь в огромных количествах, эти микроорганизмы вызывают свечение: светятся ночью гнилые пни и кучи гнилой рыбы, выброшенной бурей на берег, светятся некоторые грибы. Свечение некоторых рыб также вызвано свечением бактерий, поселившихся на них. В других случаях свет возникает в особых клетках самого животного. На больших глубинах встречаются светящиеся черви, моллюски, полипы. Роль свечения в жизни животных разнообразна и для разных организмов, очевидно, различна. Это одно из приспособлений, которыми так богата живая природа, одно из средств в борьбе за существование..

Это свет живой природы, волшебное свечение, которым можно любоваться на берегу моря, наблюдая ночью за фосфоресцирующими морскими волнами или за хороводами жучков - светлячков. Подводное царство населено множеством светящихся рыб, моллюсков, медуз и других обитателей морских глубин. Тайны происхождения " живого " света давно привлекали внимание людей. Светящиеся организмы были описаны в древнекитайских книгах еще 3000 лет назад, а также в трудах древних философов - Аристотеля и Плиния.

Фотолюминесценция Фотолюминесценцией называется свечение тел под действием облучения их видимым, ультрафиолетовым светом, рентгеновским или гамма - излучением. В этом случае энергия падающего на вещество излучения частично превращается в собственное излучение самого вещества.

В люминесцентных источниках света – лампах дневного света внутренние поверхности разрядной трубки покрываются люминофорами – веществами, которые под действием ультрафиолетового или другого коротковолнового излучения с большей частотой начинают испускать видимый свет меньшей частоты. ( показать опыты )

Совокупность частот ( или длин волн ), которые содержатся в излучении какого – либо вещества, называется спектром испускания ( эмиссионным спектром ) этого вещества. Совокупность частот ( или длин волн ), поглощаемых данным веществом, называется его спектром поглощения ( абсорбционным - от латинского слова «absorption» - поглощение - спектром ).

Для получения и исследования оптического спектра излучения и поглощения веществ существуют приборы, называемые спектроскопами и спектрометрами.

Если направить на призму пучок естественного света, то призма, по - разному преломляя свет разной длины волны ( дисперсия ), позволяет на экране увидеть разложение белого света на цвета. То же самое получится, если вместо призмы брать дифракционную решетку. А если направить на призму свет от излучения какого – либо вещества, то на экране получим спектр излучения этого вещества.

Прибор для наблюдения спектра вещества называется - спектроскоп зрительная труба призма ( дифракционная решетка ) коллиматор

А – коллиматор – труба со щелью В – зрительная труба

Раскаленные твердые тела и светящиеся жидкости создают непрерывные ( сплошные ) спектры испускания, представляющие собой непрерывную последовательность частот ( или длин волн ), плавно переходящих друг в друга. Непрерывный спектр создает светящаяся поверхность Солнца – фотосфера.

Излучающие молекулы создают полосатые спектры испускания, в которых множество тесно расположенных спектральных линий образуют группы – полосы, разделенные темными промежутками.

Светящиеся газы ( разреженные ) в атомарном состоянии создают линейчатые спектры испускания, состоящие из отдельных узких спектральных линий. Спектральные линии имеют определенную интенсивность и отделены друг от друга темными промежутками. Изолированные атомы данного химического элемента излучают вполне определенную, присущую только этому химическому элементу, совокупность спектральных линий.

Спектры поглощения – на фоне сплошного спектра темные узкие линии

Спектральным анализом называется изучение химического состава и концентрации атомов ( и молекул ), входящих в состав вещества, по его спектру. Оптический спектральный анализ характеризуется относительной простотой выполнения, отсутствием сложной подготовки проб к анализу, незначительным количеством вещества (1030 мг ), необходимого для анализа на большое число элементов. Атомарные спектры ( поглощения или испускания ) получают переведением вещества в парообразное состояние путем нагревания пробы до ° С. В качестве источников возбуждения атомов при эмиссионном анализе токопроводящих материалов применяют искру, дугу переменного тока, при этом пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя или плазму различных газов.

Присутствие того или иного химического элемента в данном веществе определяется сравнением спектра данного химического элемента со спектром этого вещества.