Análisis espectral- un conjunto de métodos de evaluación cualitativa y cuantificación composición de un objeto, basada en el estudio de los espectros de interacción de la materia con la radiación, incluidos los espectros radiación electromagnética, ondas acusticas, distribuciones de masa y energía. partículas elementales y etc.
Dependiendo de los objetivos del análisis y de los tipos de espectros, se distinguen varios métodos de análisis espectral. Atómico Y molecular Los análisis espectrales permiten determinar la composición elemental y molecular de una sustancia, respectivamente. En los métodos de emisión y absorción, la composición se determina a partir de los espectros de emisión y absorción.
El análisis espectrométrico de masas se lleva a cabo utilizando espectros de masas de iones atómicos o moleculares y permite determinar la composición isotópica de un objeto.
Historia
Las líneas oscuras en las franjas espectrales se han observado desde hace mucho tiempo, pero el primer estudio serio de estas líneas no fue realizado hasta 1814 por Joseph Fraunhofer. En su honor, el efecto se denominó “líneas de Fraunhofer”. Fraunhofer estableció la estabilidad de las posiciones de las líneas, compiló una tabla de ellas (contó 574 líneas en total) y asignó un código alfanumérico a cada una. No menos importante fue su conclusión de que las líneas no están asociadas ni con el material óptico ni con el atmósfera terrestre, pero son característica natural luz de sol. Encontró líneas similares en fuentes artificiales luz, así como en los espectros de Venus y Sirio.
Pronto quedó claro que una de las líneas más claras siempre aparecía en presencia de sodio. En 1859, G. Kirchhoff y R. Bunsen, después de una serie de experimentos, concluyeron: cada elemento químico tiene su propio espectro lineal único, y según el espectro cuerpos celestiales Se pueden sacar conclusiones sobre la composición de su sustancia. A partir de este momento apareció en la ciencia el análisis espectral, método poderoso determinación remota de la composición química.
Para probar el método en 1868, la Academia de Ciencias de París organizó una expedición a la India, donde se realizó un estudio completo. Eclipse solar. Allí, los científicos descubrieron: todas las líneas oscuras en el momento del eclipse, cuando el espectro de emisión reemplazó al espectro de absorción de la corona solar, se volvieron, como se predijo, brillantes sobre un fondo oscuro.
Poco a poco se fue aclarando la naturaleza de cada una de las líneas y su conexión con los elementos químicos. En 1860, Kirchhoff y Bunsen descubrieron el cesio mediante análisis espectral y, en 1861, el rubidio. Y el helio fue descubierto en el Sol 27 años antes que en la Tierra (1868 y 1895, respectivamente).
Principio de funcionamiento
átomos de todos elemento químico tienen frecuencias de resonancia estrictamente definidas, por lo que es en estas frecuencias que emiten o absorben luz. Esto lleva al hecho de que en un espectroscopio, las líneas (claras o oscuras) son visibles en los espectros en ciertos lugares característicos de cada sustancia. La intensidad de las líneas depende de la cantidad de sustancia y de su estado. En el análisis espectral cuantitativo, el contenido de la sustancia en estudio está determinado por las intensidades relativas o absolutas de las líneas o bandas del espectro.
El análisis espectral óptico se caracteriza. relativa simplicidad implementación, falta de preparación compleja de muestras para el análisis, cantidad insignificante de sustancia (10-30 mg) requerida para el análisis Número grande elementos.
Los espectros atómicos (absorción o emisión) se obtienen transfiriendo una sustancia a un estado de vapor calentando la muestra a 1000-10000 °C. Como fuentes de excitación de átomos en análisis de emisiones Los materiales conductores utilizan una chispa, un arco. corriente alterna; en este caso, la muestra se coloca en el cráter de uno de los electrodos de carbono. Para analizar soluciones se utilizan ampliamente llamas o plasmas de diversos gases.
Solicitud
EN Últimamente, mayor distribución Obtuvo métodos espectrométricos de emisión y masas de análisis espectral basados en la excitación de átomos y su ionización en plasma de argón de descargas de inducción, así como en una chispa láser.
El análisis espectral es un método sensible y se utiliza ampliamente en Química analítica, astrofísica, metalurgia, ingeniería mecánica, exploración geológica y otras ramas de la ciencia.
En la teoría del procesamiento de señales, el análisis espectral también significa analizar la distribución de energía de una señal (por ejemplo, audio) en frecuencias, números de onda, etc.
ver también
Fundación Wikimedia.
- 2010.
- bálticos
Han del Norte
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios: ANÁLISIS ESPECTRAL - físico métodos de calidad. .y cantidades. determinación de la composición en va, basada en la adquisición y estudio de sus espectros. Base de S.a. Espectroscopía de átomos y moléculas, se clasifica según la finalidad del análisis y los tipos de espectros. Atómica S. a. (ASA) define... ...
Análisis espectral- Medición de la composición de una sustancia a partir del estudio de sus espectros Fuente... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.
Análisis espectral- ver Espectroscopia. Diccionario geológico: en 2 volúmenes. M.: Nedra. Editado por K. N. Paffengoltz et al. 1978. Análisis espectral... Enciclopedia geológica
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- Introducido por Bunsen y Kirchhoff en 1860 investigación química sustancia a través de las líneas de color características de este último, que se notan si se mira (durante la volatilización) a través de un prisma. Explicación 25000 palabras extranjeras … Diccionario de palabras extranjeras de la lengua rusa.
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- ANÁLISIS ESPECTRAL, uno de los métodos de análisis en el que se utilizan espectros (ver Espectroscopia, espectroscopio) dados por tal o cual cuerpo cuando se calientan. o al pasar rayos a través de soluciones, dando un espectro continuo. Para… … Gran enciclopedia médica
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- un método físico para la determinación cualitativa y cuantitativa de la composición de una sustancia, realizado utilizando sus espectros ópticos. Existen análisis espectrales atómicos y moleculares, emisión (basados en espectros de emisión) y absorción (basados en espectros... ... Grande diccionario enciclopédico
Análisis espectral- matemáticas método estadístico análisis de series de tiempo, en el que la serie se considera como un conjunto complejo, una mezcla vibraciones armónicas, superpuestos uno al otro. En este caso, la atención principal se presta a la frecuencia... ... Diccionario económico-matemático
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- físico Métodos de determinación cualitativa y cuantitativa de sustancias químicas. Composición de cualquier sustancia basada en la obtención y estudio de su espectro óptico. Dependiendo de la naturaleza de los espectros utilizados, se distinguen los siguientes tipos: emisiones (emisión C... Gran Enciclopedia Politécnica
Análisis espectral- I El análisis espectral es un método físico para la determinación cualitativa y cuantitativa de la composición atómica y molecular de una sustancia, basado en el estudio de sus espectros. Base fisica S.a. Espectroscopia de átomos y moléculas, su... ... Gran enciclopedia soviética
Análisis espectral- El contenido del artículo. I. Resplandor de los cuerpos. Espectro de emisión. Espectro solar. Líneas Fraunhofer. prismático y espectros de difracción. Dispersión de color de prisma y rejilla. II. Espectroscopios. Espectroscopio de visión directa acodado y recto.… … Diccionario enciclopédico F.A. Brockhaus y I.A. Efrón
Análisis espectral
Análisis espectral- un conjunto de métodos para la determinación cualitativa y cuantitativa de la composición de un objeto, basados en el estudio de los espectros de interacción de la materia con la radiación, incluidos los espectros de radiación electromagnética, ondas acústicas, distribuciones de masa y energía de partículas elementales, etc. .
Dependiendo de los objetivos del análisis y de los tipos de espectros, se distinguen varios métodos de análisis espectral. Atómico Y molecular Los análisis espectrales permiten determinar la composición elemental y molecular de una sustancia, respectivamente. En los métodos de emisión y absorción, la composición se determina a partir de los espectros de emisión y absorción.
El análisis espectrométrico de masas se lleva a cabo utilizando espectros de masas de iones atómicos o moleculares y permite determinar la composición isotópica de un objeto.
Historia
Las líneas oscuras en las franjas espectrales se han observado desde hace mucho tiempo, pero el primer estudio serio de estas líneas no fue realizado hasta 1814 por Joseph Fraunhofer. En su honor, el efecto se denominó “líneas de Fraunhofer”. Fraunhofer estableció la estabilidad de las posiciones de las líneas, compiló una tabla de ellas (contó 574 líneas en total) y asignó un código alfanumérico a cada una. No menos importante fue su conclusión de que las líneas no están asociadas ni al material óptico ni a la atmósfera terrestre, sino que son una característica natural de la luz solar. Descubrió líneas similares en fuentes de luz artificiales, así como en los espectros de Venus y Sirio.
Pronto quedó claro que una de las líneas más claras siempre aparecía en presencia de sodio. En 1859, G. Kirchhoff y R. Bunsen, después de una serie de experimentos, concluyeron: cada elemento químico tiene su propio espectro lineal único, y del espectro de los cuerpos celestes se pueden sacar conclusiones sobre la composición de su sustancia. A partir de este momento apareció en la ciencia el análisis espectral, un poderoso método para la determinación remota de la composición química.
Para probar el método, en 1868 la Academia de Ciencias de París organizó una expedición a la India, donde se avecinaba un eclipse solar total. Allí, los científicos descubrieron: todas las líneas oscuras en el momento del eclipse, cuando el espectro de emisión reemplazó al espectro de absorción de la corona solar, se volvieron, como se predijo, brillantes sobre un fondo oscuro.
Poco a poco se fue aclarando la naturaleza de cada una de las líneas y su conexión con los elementos químicos. En 1860, Kirchhoff y Bunsen descubrieron el cesio mediante análisis espectral y, en 1861, el rubidio. Y el helio fue descubierto en el Sol 27 años antes que en la Tierra (1868 y 1895, respectivamente).
Principio de funcionamiento
Los átomos de cada elemento químico tienen frecuencias de resonancia estrictamente definidas, por lo que es a estas frecuencias que emiten o absorben luz. Esto lleva al hecho de que en un espectroscopio, las líneas (claras o oscuras) son visibles en los espectros en ciertos lugares característicos de cada sustancia. La intensidad de las líneas depende de la cantidad de sustancia y de su estado. En el análisis espectral cuantitativo, el contenido de la sustancia en estudio está determinado por las intensidades relativas o absolutas de las líneas o bandas del espectro.
El análisis espectral óptico se caracteriza por una relativa facilidad de implementación, la ausencia de una preparación compleja de la muestra para el análisis y una pequeña cantidad de sustancia (10-30 mg) necesaria para el análisis de una gran cantidad de elementos.
Los espectros atómicos (absorción o emisión) se obtienen transfiriendo una sustancia a un estado de vapor calentando la muestra a 1000-10000 °C. Una chispa o un arco de corriente alterna se utilizan como fuentes de excitación de átomos en el análisis de emisiones de materiales conductores; en este caso, la muestra se coloca en el cráter de uno de los electrodos de carbono. Para analizar soluciones se utilizan ampliamente llamas o plasmas de diversos gases.
Solicitud
Recientemente, los más extendidos son los métodos de análisis espectral espectrométricos de emisión y de masas, basados en la excitación de átomos y su ionización en plasma de argón de descargas de inducción, así como en una chispa láser.
El análisis espectral es un método sensible y se utiliza ampliamente en química analítica, astrofísica, metalurgia, ingeniería mecánica, exploración geológica y otras ramas de la ciencia.
En la teoría del procesamiento de señales, el análisis espectral también significa analizar la distribución de energía de una señal (por ejemplo, audio) en frecuencias, números de onda, etc.
ver también
Fundación Wikimedia.
- 2010.
- bálticos
Han del Norte
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios: ANÁLISIS ESPECTRAL - físico métodos de calidad. .y cantidades. determinación de la composición en va, basada en la adquisición y estudio de sus espectros. Base de S.a. Espectroscopía de átomos y moléculas, se clasifica según la finalidad del análisis y los tipos de espectros. Atómica S. a. (ASA) define... ...
Análisis espectral- Medición de la composición de una sustancia a partir del estudio de sus espectros Fuente... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.
Análisis espectral- ver Espectroscopia. Diccionario geológico: en 2 volúmenes. M.: Nedra. Editado por K. N. Paffengoltz et al. 1978. Análisis espectral... Enciclopedia geológica
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- Introducido por Bunsen y Kirchhoff en 1860, el estudio químico de una sustancia a través de sus características líneas de colores, que se notan al mirarla (durante la volatilización) a través de un prisma. Explicación de 25.000 palabras extranjeras... Diccionario de palabras extranjeras de la lengua rusa.
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- ANÁLISIS ESPECTRAL, uno de los métodos de análisis en el que se utilizan espectros (ver Espectroscopia, espectroscopio) dados por tal o cual cuerpo cuando se calientan. o al pasar rayos a través de soluciones, dando un espectro continuo. Para… … Gran enciclopedia médica
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- un método físico para la determinación cualitativa y cuantitativa de la composición de una sustancia, realizado utilizando sus espectros ópticos. Existen análisis espectrales atómicos y moleculares, emisión (basados en espectros de emisión) y absorción (basados en espectros... ... Gran diccionario enciclopédico
Análisis espectral- un método matemático-estadístico para analizar series temporales, en el que la serie se considera como un conjunto complejo, una mezcla de oscilaciones armónicas superpuestas entre sí. En este caso, la atención principal se presta a la frecuencia... ... Diccionario económico-matemático
Vea qué es “Análisis espectral” en otros diccionarios:- físico Métodos de determinación cualitativa y cuantitativa de sustancias químicas. Composición de cualquier sustancia basada en la obtención y estudio de su espectro óptico. Dependiendo de la naturaleza de los espectros utilizados, se distinguen los siguientes tipos: emisiones (emisión C... Gran Enciclopedia Politécnica
Análisis espectral- I El análisis espectral es un método físico para la determinación cualitativa y cuantitativa de la composición atómica y molecular de una sustancia, basado en el estudio de sus espectros. Base física de S. a. Espectroscopia de átomos y moléculas, su... ... Gran enciclopedia soviética
Análisis espectral- El contenido del artículo. I. Resplandor de los cuerpos. Espectro de emisión. Espectro solar. Líneas Fraunhofer. Espectros prismáticos y de difracción. Dispersión de color de prisma y rejilla. II. Espectroscopios. Espectroscopio de visión directa acodado y recto.… … Diccionario enciclopédico F.A. Brockhaus y I.A. Efrón
Análisis espectral llamado método para estudiar la composición química varias sustancias según sus espectros.
El análisis realizado mediante espectros de emisión se denomina análisis espectral de emisión y el análisis realizado mediante espectros de absorción se denomina análisis espectral de absorción.
El análisis espectral de emisión se basa en los siguientes hechos:
1. Cada elemento tiene su propio espectro (que se diferencia en el número de líneas, su ubicación y longitudes de onda), que no depende de los métodos de excitación.
2. intensidad líneas espectrales Depende de la concentración del elemento en una sustancia determinada.
Para realizar un análisis espectral de una sustancia con una composición química desconocida, es necesario realizar dos operaciones: forzar de alguna manera a los átomos de esta sustancia a emitir luz con un espectro lineal, luego descomponer esta luz en un espectro y determinar las longitudes de onda de las líneas observadas en él. Comparando el espectro lineal resultante con los espectros conocidos de elementos químicos de la tabla periódica, es posible determinar qué elementos químicos están presentes en la composición de la sustancia en estudio. Comparando las intensidades de diferentes líneas del espectro, se puede determinar el contenido relativo varios elementos en esta sustancia.
El análisis espectral puede ser cualitativo y cuantitativo.
Si la sustancia en estudio está en estado gaseoso, entonces se suele utilizar para excitar los átomos de la sustancia. descarga de chispa. Se llena un tubo con dos electrodos en los extremos con el gas en estudio. Estos electrodos se suministran Alto voltaje y se produce una descarga eléctrica en el tubo. Impactos de electrones acelerados. campo eléctrico, conducen a la ionización y excitación de los átomos del gas en estudio. Durante las transiciones de átomos excitados en Condicion normal Se emiten cuantos de luz característicos de un elemento determinado.
Para determinar la composición química de una sustancia ubicada en un estado sólido o estado liquido, según su espectro de emisión, es necesario primero convertir la sustancia en estudio en estado gaseoso y de alguna manera hacer que este gas emita luz. Normalmente, para realizar análisis espectrales de muestras de sustancias en estado sólido, se utiliza descarga de arco. En el plasma de arco, la sustancia se convierte en vapor y los átomos se excitan e ionizan. Los electrodos entre los que se enciende la descarga del arco suelen estar fabricados de la sustancia en estudio (si es metal) o de grafito o cobre. Se eligen el carbono y el cobre porque los espectros de emisión de sus átomos en la región visible tienen un pequeño número de líneas y, por tanto, no crean interferencias graves en la observación del espectro de la sustancia en estudio. El polvo de la sustancia problema se coloca en el hueco del electrodo inferior.
Literatura
Aksenovich L. A. Física en escuela secundaria: Teoría. Tareas. Pruebas: Libro de texto. subsidio para instituciones que imparten educación general. medio ambiente, educación / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - P. 531-532.
Desde el descubrimiento del "análisis espectral", ha habido mucha controversia en torno a este término. En primer lugar principio fisico análisis espectral Implicaba un método para identificar la composición elemental de una muestra a partir de un espectro observado, que se excitaba en alguna fuente de llama, chispa o arco de alta temperatura.
Posteriormente, el análisis espectral comenzó a entenderse como otros métodos. estudio analítico y excitación de espectros:
- Métodos de dispersión Raman,
- Métodos de absorción y luminiscencia.
Finalmente, se descubrieron los espectros de rayos X y gamma. Por tanto, cuando se habla de análisis espectral es correcto referirse a la totalidad de todos métodos existentes. Sin embargo, con mayor frecuencia se utiliza el fenómeno de la identificación por espectros para comprender los métodos de emisión.
Métodos de clasificación
Otra opción de clasificación es la división en estudios de espectros moleculares (que determinan la composición molecular de una muestra) y elementales (que determinan la composición atómica).
El método molecular se basa en el estudio de los espectros de absorción, dispersión Raman y luminiscencia; la composición atómica se determina a partir de espectros de excitación en aguas termales (las moléculas se destruyen principalmente) o mediante estudios espectrales de rayos X. Pero esta clasificación no puede ser estricta, porque a veces ambos métodos coinciden.
Clasificación de métodos de análisis espectral.
Con base en los problemas que se resuelven mediante los métodos descritos anteriormente, el estudio de los espectros se divide en métodos utilizados para estudiar aleaciones, gases, menas y minerales, productos terminados, metales puros, etc. Cada objeto estudiado tiene su propio rasgos característicos y estándares. Dos direcciones principales del análisis del espectro:
- Cualitativo
- Cuantitativo
Lo que se estudia durante ellos, lo consideraremos más a fondo.
Diagrama de métodos de análisis espectral.
Análisis espectral cualitativo.
El análisis cualitativo sirve para determinar en qué elementos consta la muestra analizada. Es necesario obtener el espectro de una muestra excitada en alguna fuente, y a partir de las líneas espectrales detectadas determinar a qué elementos pertenecen. Esto dejará claro en qué consiste la muestra. Complejidad analisis cualitativo- Este un gran número de líneas espectrales en el espectrograma analítico, cuya decodificación e identificación es demasiado laboriosa e inexacta.Análisis espectral cuantitativo.
El método de análisis espectral cuantitativo se basa en el hecho de que la intensidad de la línea analítica aumenta a medida que aumenta el contenido del elemento determinado en la muestra. Esta dependencia se basa en muchos factores que son difíciles de calcular numéricamente. Por tanto, es prácticamente imposible establecer teóricamente una relación entre la intensidad de la línea y la concentración de elementos.
Por lo tanto, medidas relativas intensidades de la misma línea espectral cuando cambia la concentración del elemento que se está determinando. Por tanto, si las condiciones de excitación y registro de los espectros permanecen sin cambios, la energía de radiación medida es proporcional a la intensidad. Medir esta energía (o un valor que depende de ella) nos proporciona la conexión empírica que necesitamos entre el valor medido y la concentración del elemento en la muestra.
Ministerio de Educación y Ciencia
República de Kazajstán
Karagandá Universidad Estatal
lleva el nombre de E.A. Buketova
Facultad de Física
Departamento de Óptica y Espectroscopia
Trabajo del curso
sobre el tema de:
Espectros. CON Análisis espectral y su aplicación.
Preparado por:
estudiante del grupo FTRF-22
Akhtariev Dmitry.
Comprobado:
maestro
Kusenova Asia Sabirgalievna
Karagandá - 2003 Plan
Introducción
1. Energía en el espectro
2. Tipos de espectros
3. Análisis espectral y su aplicación
4. Dispositivos espectrales
5. Espectro de radiación electromagnética
Conclusión
Lista de literatura usada
Introducción
Estudiar espectro de líneas de una sustancia permite determinar en qué elementos químicos se compone y en qué cantidad cada elemento está contenido en una sustancia determinada.
El contenido cuantitativo de un elemento en la muestra en estudio se determina comparando la intensidad de las líneas individuales en el espectro de este elemento con la intensidad de las líneas de otro elemento químico, cuyo contenido cuantitativo se conoce en la muestra.
Método para determinar la calidad y composición cuantitativa El análisis de una sustancia por su espectro se llama análisis espectral. El análisis espectral se utiliza ampliamente en la exploración minera para determinar la composición química de las muestras de mineral. En la industria, el análisis espectral permite controlar la composición de aleaciones e impurezas introducidas en los metales para obtener materiales con propiedades específicas.
Las ventajas del análisis espectral son la alta sensibilidad y la velocidad de obtención de resultados. Mediante el análisis espectral, es posible detectar la presencia de oro en una muestra que pesa 6 * 10 -7 g con una masa de solo 10 -8 g. La determinación de la calidad del acero mediante el método de análisis espectral se puede realizar en unos pocos. decenas de segundos.
El análisis espectral le permite determinar composición química cuerpos celestiales, distante de la Tierra a distancias de miles de millones de años luz. La composición química de las atmósferas de los planetas y las estrellas, el gas frío en el espacio interestelar, se determina a partir de espectros de absorción.
Al estudiar los espectros, los científicos pudieron determinar no sólo la composición química de los cuerpos celestes, sino también su temperatura. Mediante el desplazamiento de las líneas espectrales se puede determinar la velocidad de movimiento de un cuerpo celeste.
Energía en el espectro.
La fuente de luz debe consumir energía. La luz son ondas electromagnéticas con una longitud de onda de 4*10 -7 - 8*10 -7 m. Ondas electromagnéticas Emitido por el movimiento acelerado de partículas cargadas. Estas partículas cargadas son parte de los átomos. Pero sin saber cómo está estructurado el átomo, no se puede decir nada fiable sobre el mecanismo de radiación. Sólo está claro que no hay luz dentro de un átomo, del mismo modo que no hay sonido en la cuerda de un piano. Como una cuerda que empieza a sonar sólo después de ser golpeada por un martillo, los átomos dan luz a la luz sólo después de ser excitados.
Para que un átomo comience a irradiar, se le debe transferir energía. Al emitir, un átomo pierde la energía que recibe, y para el brillo continuo de una sustancia es necesario un influjo de energía a sus átomos desde el exterior.
Radiación termal. El tipo de radiación más simple y común es Radiación termal, en el que la energía perdida por los átomos para emitir luz se compensa con la energía del movimiento térmico de los átomos o (moléculas) cuerpo radiante. Cuanto mayor es la temperatura corporal, más rápido se mueven los átomos. Cuando los átomos rápidos (moléculas) chocan entre sí, parte de ellos energía cinética se convierte en energía de excitación de los átomos, que luego emiten luz.
La fuente térmica de radiación es el Sol, así como una lámpara incandescente común. La lámpara es una fuente muy conveniente pero económica. Sólo alrededor del 12% de la energía total liberada en la lámpara. descarga eléctrica, se convierte en energía luminosa. La fuente térmica de luz es una llama. Los granos de hollín se calientan debido a la energía liberada durante la combustión del combustible y emiten luz.
Electroluminiscencia. La energía que necesitan los átomos para emitir luz también puede provenir de fuentes no térmicas. Durante una descarga de gases, el campo eléctrico imparte mayor energía cinética a los electrones. Los electrones rápidos experimentan colisiones con los átomos. Parte de la energía cinética de los electrones se destina a excitar los átomos. Los átomos excitados liberan energía en forma de ondas de luz. Debido a esto, la descarga del gas va acompañada de un resplandor. Esto es electroluminiscencia.
Catodoluminiscencia. Brillo sólidos, provocada por el bombardeo de sus electrones, se llama catodoluminiscencia. Gracias a la catodoluminiscencia, las pantallas de los tubos de rayos catódicos de los televisores brillan.
Quimioluminiscencia. Para algunos reacciones químicas, junto con la liberación de energía, parte de esta energía se gasta directamente en la emisión de luz. La fuente de luz permanece fría (tiene una temperatura ambiente). Este fenómeno se llama quimioluminiscencia.
Fotoluminiscencia. La luz que incide sobre una sustancia se refleja parcialmente y se absorbe parcialmente. La energía de la luz absorbida en la mayoría de los casos sólo provoca el calentamiento de los cuerpos. Sin embargo, algunos cuerpos comienzan a brillar directamente bajo la influencia de la radiación que incide sobre ellos. Esto es fotoluminiscencia. La luz excita los átomos de materia (aumenta su energía interna), después de lo cual se resaltan ellos mismos. Por ejemplo, las pinturas luminosas que cubren muchos adornos para árboles de Navidad emiten luz después de ser irradiadas.
La luz emitida durante la fotoluminiscencia suele tener una longitud de onda más larga que la luz que excita el resplandor. Esto se puede observar experimentalmente. Si se dirige un haz de luz pasado a través de un filtro violeta a un recipiente con fluoresceita (un tinte orgánico), este líquido comienza a brillar con una luz verde-amarilla, es decir, una luz de longitud de onda más larga que la luz violeta.
El fenómeno de la fotoluminiscencia se utiliza mucho en las lámparas fluorescentes. físico soviético S.I. Vavilov sugirió cubrir superficie interior tubo de descarga con sustancias capaces de brillar intensamente bajo la influencia de radiación de onda corta descarga de gas. Las lámparas fluorescentes son aproximadamente de tres a cuatro veces más económicas que las lámparas incandescentes convencionales.
Se enumeran los principales tipos de radiación y las fuentes que las crean. Las fuentes de radiación más comunes son las térmicas.
Distribución de energía en el espectro. Ninguna de las fuentes da luz monocromática, es decir, luz de una longitud de onda estrictamente definida. De ello estamos convencidos mediante experimentos sobre la descomposición de la luz en un espectro utilizando un prisma, así como experimentos sobre interferencia y difracción.
La energía que la luz transporta desde una fuente se distribuye de cierta forma entre las ondas de todas las longitudes que forman el haz de luz. También podemos decir que la energía se distribuye en frecuencias, ya que existe una diferencia entre longitud de onda y frecuencia. conexión sencilla: ђv = c.
La densidad de flujo de la radiación electromagnética, o intensidad /, está determinada por la energía &W atribuible a todas las frecuencias. Para caracterizar la distribución de frecuencia de la radiación, es necesario introducir una nueva cantidad: la intensidad por unidad de intervalo de frecuencia. Esta cantidad se llama densidad espectral de la intensidad de la radiación.
La densidad del flujo de radiación espectral se puede encontrar experimentalmente. Para hacer esto, es necesario utilizar un prisma para obtener el espectro de radiación, por ejemplo, de un arco eléctrico, y medir la densidad del flujo de radiación que cae en pequeños intervalos espectrales de ancho Av.
No puedes confiar en tu ojo para estimar la distribución de energía. El ojo tiene una sensibilidad selectiva a la luz: su máxima sensibilidad se encuentra en la región amarillo-verde del espectro. Lo mejor es aprovechar la propiedad de un cuerpo negro de absorber casi por completo la luz de todas las longitudes de onda. En este caso, la energía de radiación (es decir, la luz) provoca el calentamiento del cuerpo. Por tanto, basta con medir la temperatura corporal y juzgar a partir de ella la cantidad de energía absorbida por unidad de tiempo.
Un termómetro común y corriente es demasiado sensible para poder utilizarlo con éxito en tales experimentos. Se necesitan instrumentos más sensibles para medir la temperatura. Puedes llevar un termómetro eléctrico en el que elemento sensor hecho en forma de una delgada placa de metal. Esta placa debe estar cubierta capa delgada hollín, que absorbe casi por completo la luz de cualquier longitud de onda.
La placa termosensible del dispositivo debe colocarse en un lugar particular del espectro. Todo el espectro visible de longitud l, desde los rayos rojos hasta los violetas, corresponde al intervalo de frecuencia de v cr a y f. El ancho corresponde a un pequeño intervalo Av. Calentando la placa negra del dispositivo, se puede juzgar la densidad del flujo de radiación por intervalo de frecuencia Av. Moviendo la placa a lo largo del espectro, encontramos que La mayoría de la energía cae en la parte roja del espectro, y no en la amarilla verdosa, como parece a simple vista.
Con base en los resultados de estos experimentos, es posible construir una curva de dependencia de la densidad espectral de la intensidad de la radiación con la frecuencia. La densidad espectral de la intensidad de la radiación está determinada por la temperatura de la placa, y la frecuencia no es difícil de encontrar si el dispositivo utilizado para descomponer la luz está calibrado, es decir, si se sabe a qué frecuencia corresponde una determinada parte del espectro. a.
Trazar a lo largo del eje de abscisas los valores de frecuencias correspondientes a los puntos medios de los intervalos Av, y a lo largo del eje de ordenadas densidad espectral intensidad de radiación, obtenemos una serie de puntos a través de los cuales podemos dibujar una curva suave. Esta curva da una representación visual de la distribución de energía y la parte visible del espectro del arco eléctrico.
