Види спектрів. Основи спектрального аналізу

УРОК 78

Проблемні питання

Окуляр

Зорова труба

Об'єктив

Призма

Коліматор

Щілина

Щілина

Екран

Лінза 1

Призма

Лінза 2

Спектроскоп – це оптичний прилад для візуального спостереження спектра випромінювання

Що ми можемо дізнатися про тіло завдяки його спектральному аналізу?

Лінійчасті спектри

Якщо кинути дрібочку кухонної солі в полум’я газового пальника

Полум’я забарвлюється в жовтий колір

Яка причина цього явища?

До складу кухонної солі входить Натрій

Атоми Натрію зумовлюють характерне жовте випромінювання

Який механізм появи цього випромінювання?

Лінійчасті спектри

Для Натрію найбільша інтенсивність випромінювання припадає на довжини хвиль, які відповідають світлу жовтого кольору

Який механізм появи цього випромінювання?

Натрій нагрівається, і атоми Натрію переходять у збуджений стан

Повертаючись в основний стан, атоми випромінюють електромагнітні хвилі, чітко визначених частот і довжин

Лінійчасті спектри

Лінійчастий спектр поглинання – це темні лінії на фоні неперервного спектра

Спостерігається коли біле світло пропускають через речовину в газоподібному стані

Лінійчастий спектр випромінювання – це різнокольорові лінії, розділені широкими темними смугами

Такі спектри дають речовини в газоподібному атомарному

(не молекулярному) стані

за високої температури

Лінійчасті спектри

Розташування темних ліній у спектрі поглинання речовини за даної температури точно збігаються з розташуванням світлих ліній у спектрі випромінювання цієї самої речовини за тієї самої температури

Речовина в атомарному газуватому стані за даної температури випускає і поглинає хвилі однакових частот

Лінійчасті спектри

Лінійчастий спектр будь-якого конкретного хімічного елемента не збігається з лінійчастим спектром інших хімічних елементів

Спектри випромінювання

Неперервний спектр випромінювання – це спектр, в якому представлені всі довжини хвиль від червоного до фіолетового

Випромінюють стиснені гази, рідини і тверді тіла нагріті до високої температури

Смугастий спектр випромінювання – це система смуг із численних і дуже близько розташованих одна до одної ліній

Такі спектри утворюються молекулами, що слабо зв'язані або зовсім не зв'язані між собою

Основи спектрального аналізу

Спектральний аналіз – це метод якісного і кількісного визначення складу речовини за її спектром

Основи спектрального аналізу

Таблиця спектрів

Контроль стану речовини

Визначається хімічний склад

Визначається вік археологічних знахідок

Основи спектрального аналізу

Йозеф Фраунгофер 1787-1826

Фраунгоферові лінії спектра Сонця

Дослідження спектрів поглинання зір та інших астрономічних об’єктів дозволяє дізнатися про їх хімічний склад, температуру, тиск, швидкість

Сонячна система

Розв'язування задач

1. Яким є спектр розрідженого атомарного водню? молекулярного водню?

Яким є спектр сильно стисненого водню?

Розв'язування задач

2. На рисунку подано лінії спектра поглинання Гідрогену (а) і двох сумішей газів (б, в). У якій суміші є Гідроген?

Розв'язування задач

3. На рисунку подано лінії спектра поглинання двох газів (а, б) і суміші газів (в). Чи є в суміші гази а і б?

Розв'язування задач

4. Чому під час спектрального аналізу молекулярних сполук використовують характеристичне, а не гальмівне рентгенівське випромінювання?

Типова картина характеристичного рентгенівського спектру сплаву

Запитання для фронтального опитування

1. Чому атоми випромінюють світло?

2. Що мають спільного і чим відрізняються лінійчасті спектри випромінювання і поглинання?

3. Чому кожному хімічному елементу притаманний власний лінійчастий спектр?

Запитання для фронтального опитування

4. Які речовини і в якому стані випромінюють лінійчастий спектр? смугастий спектр? неперервний спектр?

5. Назвіть характерні риси спектрів випромінювання молекул.

6. Де застосовують спектральний аналіз?

Домашнє завдання

Повторити § 37,

Вправа № 37 (5)