સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કેવી રીતે કરવામાં આવે છે? શાળા જ્ઞાનકોશ

શિક્ષણ અને વિજ્ઞાન મંત્રાલય
કઝાકિસ્તાન પ્રજાસત્તાક

કારાગંડા સ્ટેટ યુનિવર્સિટી
ઇ.એ. બુકેતોવા

ભૌતિકશાસ્ત્ર ફેકલ્ટી

ઓપ્ટિક્સ અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી વિભાગ

અભ્યાસક્રમ

વિષય પર:

સ્પેક્ટ્રા. સાથે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ અને તેની એપ્લિકેશન.

આના દ્વારા તૈયાર:

FTRF-22 જૂથનો વિદ્યાર્થી

અખ્તારીવ દિમિત્રી.

તપાસેલ:

શિક્ષક

કુસેનોવા એશિયા સાબીરગાલિવેના

કારાગંડા - 2003 યોજના

પરિચય

1. સ્પેક્ટ્રમમાં ઊર્જા

2. સ્પેક્ટ્રાના પ્રકાર

3. સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ અને તેની એપ્લિકેશન

4. સ્પેક્ટ્રલ ઉપકરણો

5. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનનું સ્પેક્ટ્રમ

નિષ્કર્ષ

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ

પરિચય

પદાર્થના રેખા સ્પેક્ટ્રમનો અભ્યાસ કરવાથી તે કયા રાસાયણિક તત્ત્વો ધરાવે છે અને આપેલ પદાર્થમાં દરેક તત્વ કેટલી માત્રામાં સમાયેલ છે તે નક્કી કરવા દે છે.

અભ્યાસ હેઠળના નમૂનામાં તત્વની જથ્થાત્મક સામગ્રી આ તત્વના સ્પેક્ટ્રમમાં વ્યક્તિગત રેખાઓની તીવ્રતાની અન્ય રાસાયણિક તત્વની રેખાઓની તીવ્રતા સાથે સરખામણી કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે, જે નમૂનામાં જથ્થાત્મક સામગ્રી જાણીતી છે.

ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિ અને માત્રાત્મક રચનાતેના સ્પેક્ટ્રમ દ્વારા પદાર્થના વિશ્લેષણને સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે. સ્પેક્ટ્રલ પૃથ્થકરણનો ઉપયોગ ખનિજ સંશોધનમાં નક્કી કરવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે રાસાયણિક રચનાઅયસ્કના નમૂનાઓ. ઉદ્યોગમાં, સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ સ્પષ્ટ ગુણધર્મો સાથે સામગ્રી મેળવવા માટે ધાતુઓમાં દાખલ કરાયેલ એલોય અને અશુદ્ધિઓની રચનાને નિયંત્રિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

ફાયદા સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને પરિણામો મેળવવાની ઝડપ છે. સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને, 6 * 10 -7 ગ્રામ વજનવાળા નમૂનામાં સોનાની હાજરી શોધી શકાય છે અને માત્ર 10 -8 ગ્રામના સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણની પદ્ધતિ દ્વારા સ્ટીલના ગ્રેડનું નિર્ધારણ કરી શકાય છે દસ સેકન્ડ.

સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ તમને રાસાયણિક રચના નક્કી કરવા દે છે અવકાશી પદાર્થો, અબજો પ્રકાશ વર્ષોના અંતરે પૃથ્વીથી દૂર. ગ્રહો અને તારાઓના વાતાવરણની રાસાયણિક રચના, ઇન્ટરસ્ટેલર અવકાશમાં ઠંડા ગેસ શોષણ સ્પેક્ટ્રા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

સ્પેક્ટ્રાનો અભ્યાસ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો માત્ર અવકાશી પદાર્થોની રાસાયણિક રચના જ નહીં, પણ તેમનું તાપમાન પણ નક્કી કરવામાં સક્ષમ હતા. ઓફસેટ દ્વારા વર્ણપટ રેખાઓતમે અવકાશી પદાર્થની હિલચાલની ગતિ નક્કી કરી શકો છો.

સ્પેક્ટ્રમમાં ઊર્જા.

પ્રકાશ સ્ત્રોતે ઊર્જાનો વપરાશ કરવો જોઈએ. પ્રકાશ 4*10 -7 - 8*10 -7 મીટરની તરંગલંબાઇ સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોચાર્જ થયેલ કણોની ઝડપી હિલચાલ દ્વારા ઉત્સર્જિત. આ ચાર્જ થયેલા કણો અણુઓનો ભાગ છે. પરંતુ અણુની રચના કેવી રીતે થાય છે તે જાણ્યા વિના, રેડિયેશન મિકેનિઝમ વિશે વિશ્વસનીય કંઈ કહી શકાય નહીં. તે માત્ર એટલું જ સ્પષ્ટ છે કે અણુની અંદર કોઈ પ્રકાશ નથી, જેમ પિયાનો શબ્દમાળામાં કોઈ અવાજ નથી. હથોડાથી અથડાયા પછી જ અવાજ આવવા લાગે છે તેવી તારની જેમ, અણુઓ ઉત્તેજિત થયા પછી જ પ્રકાશને જન્મ આપે છે.

અણુને વિકિરણ શરૂ કરવા માટે, તેમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરવી આવશ્યક છે. ઉત્સર્જન કરતી વખતે, અણુ તેને મેળવેલી ઊર્જા ગુમાવે છે, અને પદાર્થની સતત ચમક માટે, બહારથી તેના અણુઓમાં ઊર્જાનો પ્રવાહ જરૂરી છે.

થર્મલ રેડિયેશન.રેડિયેશનનો સૌથી સરળ અને સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે થર્મલ રેડિયેશન, જેમાં પ્રકાશને ઉત્સર્જિત કરવા માટે અણુઓ દ્વારા ગુમાવેલી ઊર્જા અણુઓ અથવા (અણુઓ) ની થર્મલ ગતિની ઊર્જા દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે. વિકિરણ શરીર. શરીરનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, અણુઓ જેટલી ઝડપથી આગળ વધે છે. જ્યારે ઝડપી અણુઓ (અણુઓ) એકબીજા સાથે અથડાય છે, ત્યારે તેનો એક ભાગ ગતિ ઊર્જાઅણુઓની ઉત્તેજના ઊર્જામાં ફેરવાય છે, જે પછી પ્રકાશ ફેંકે છે.

કિરણોત્સર્ગનો થર્મલ સ્ત્રોત સૂર્ય છે, તેમજ એક સામાન્ય અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવો છે. દીવો ખૂબ અનુકૂળ, પરંતુ ઓછા ખર્ચે સ્ત્રોત છે. લેમ્પમાં છોડવામાં આવેલી કુલ ઊર્જાના માત્ર 12% જ ઇલેક્ટ્રિક આંચકો, પ્રકાશ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. પ્રકાશનો થર્મલ સ્ત્રોત જ્યોત છે. બળતણના દહન દરમિયાન છોડવામાં આવતી ઉર્જાને કારણે સૂટના અનાજ ગરમ થાય છે અને પ્રકાશ ફેંકે છે.

ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ.પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરવા માટે અણુઓ દ્વારા જરૂરી ઊર્જા બિન-થર્મલ સ્ત્રોતોમાંથી પણ આવી શકે છે. વાયુઓમાં વિસર્જન દરમિયાન, વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનને વધુ ગતિ ઊર્જા પ્રદાન કરે છે. ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ સાથે અથડામણ અનુભવે છે. ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ ઊર્જાનો ભાગ અણુઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે જાય છે. ઉત્તેજિત અણુઓ પ્રકાશ તરંગોના સ્વરૂપમાં ઊર્જા છોડે છે. તેના કારણે ગેસમાં ડિસ્ચાર્જની સાથે ગ્લો આવે છે. આ ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ છે.

કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ.ગ્લો ઘન, તેમના ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા બોમ્બાર્ડમેન્ટને કારણે, કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ કહેવાય છે. કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ માટે આભાર, ટેલિવિઝનની કેથોડ રે ટ્યુબની સ્ક્રીન ચમકે છે.

કેમિલ્યુમિનેસેન્સ.કેટલાક માટે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, ઊર્જાના પ્રકાશન સાથે આવતા, આ ઊર્જાનો એક ભાગ પ્રકાશના ઉત્સર્જન પર સીધો ખર્ચવામાં આવે છે. પ્રકાશનો સ્ત્રોત ઠંડો રહે છે (તેનું તાપમાન હોય છે પર્યાવરણ). આ ઘટનાને કેમિઓલ્યુમિનેસેન્સ કહેવામાં આવે છે.

ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ.પદાર્થ પર પ્રકાશની ઘટના આંશિક રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે અને આંશિક રીતે શોષાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં શોષિત પ્રકાશની ઉર્જા માત્ર શરીરને ગરમ કરે છે. જો કે, કેટલાક શરીર તેમના પર રેડિયેશનની ઘટનાના પ્રભાવ હેઠળ સીધા જ ચમકવા લાગે છે. આ ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ છે. પ્રકાશ દ્રવ્યના અણુઓને ઉત્તેજિત કરે છે (તેના આંતરિક ઊર્જા), જે પછી તેઓ પોતાને પ્રકાશિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેજસ્વી રંગો કે જે ઘણા ક્રિસમસ ટ્રી સજાવટને આવરી લે છે તે ઇરેડિયેટ થયા પછી પ્રકાશ ફેંકે છે.

ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ દરમિયાન ઉત્સર્જિત પ્રકાશ, એક નિયમ તરીકે, પ્રકાશ કરતાં વધુ લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવે છે જે ગ્લોને ઉત્તેજિત કરે છે. આ પ્રયોગાત્મક રીતે અવલોકન કરી શકાય છે. જો તમે વાયોલેટ ફિલ્ટરમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણને ફ્લોરોસાઇટ (એક કાર્બનિક રંગ) સાથેના વાસણ પર દિશામાન કરો છો, તો આ પ્રવાહી લીલા-પીળા પ્રકાશથી ચમકવા લાગે છે, એટલે કે વાયોલેટ પ્રકાશ કરતાં વધુ લાંબી તરંગલંબાઇનો પ્રકાશ.

ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સમાં ફોટોલ્યુમિનેસેન્સની ઘટનાનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. સોવિયત ભૌતિકશાસ્ત્રીએસ.આઈ. વાવિલોવે આવરી લેવાનું સૂચન કર્યું આંતરિક સપાટીશોર્ટ-વેવ રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ તેજસ્વી રીતે ચમકવા માટે સક્ષમ પદાર્થો સાથે ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબ ગેસ સ્રાવ. ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ પરંપરાગત અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓ કરતાં લગભગ ત્રણથી ચાર ગણા વધુ આર્થિક હોય છે.

કિરણોત્સર્ગના મુખ્ય પ્રકારો અને સ્ત્રોતો કે જે તેમને બનાવે છે તે સૂચિબદ્ધ છે. રેડિયેશનના સૌથી સામાન્ય સ્ત્રોત થર્મલ છે.

સ્પેક્ટ્રમમાં ઊર્જા વિતરણ.કોઈ પણ સ્ત્રોત આપતું નથી મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ, એટલે કે કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત તરંગલંબાઇનો પ્રકાશ. પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરીને સ્પેક્ટ્રમમાં પ્રકાશના વિઘટન પરના પ્રયોગો તેમજ હસ્તક્ષેપ અને વિવર્તન પરના પ્રયોગો દ્વારા અમને આની ખાતરી થઈ છે.

સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશ તેની સાથે વહન કરે છે તે ઊર્જા પ્રકાશ બીમ બનાવે છે તે તમામ લંબાઈના તરંગો પર ચોક્કસ રીતે વિતરિત થાય છે. અમે એમ પણ કહી શકીએ કે ઊર્જા ફ્રીક્વન્સીઝ પર વિતરિત થાય છે, કારણ કે તરંગલંબાઇ અને આવર્તન વચ્ચે તફાવત છે. સરળ જોડાણ: ђv = c.

ફ્લક્સ ઘનતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન, અથવા તીવ્રતા /, તમામ ફ્રીક્વન્સીઝને આભારી ઊર્જા &W દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. કિરણોત્સર્ગના આવર્તન વિતરણને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, એક નવો જથ્થો દાખલ કરવો જરૂરી છે: એકમ આવર્તન અંતરાલ દીઠ તીવ્રતા. આ જથ્થાને રેડિયેશનની તીવ્રતાની વર્ણપટની ઘનતા કહેવામાં આવે છે.

સ્પેક્ટ્રલ રેડિયેશન ફ્લક્સ ડેન્સિટી પ્રાયોગિક રીતે શોધી શકાય છે. આ કરવા માટે, તમારે ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક ચાપ, અને પહોળાઈ Av ના નાના સ્પેક્ટ્રલ અંતરાલો પર પડતા રેડિયેશન ફ્લક્સ ઘનતાને માપો.

ઉર્જા વિતરણનો અંદાજ કાઢવા માટે તમે તમારી આંખ પર આધાર રાખી શકતા નથી. આંખમાં પ્રકાશ પ્રત્યે પસંદગીયુક્ત સંવેદનશીલતા હોય છે: તેની મહત્તમ સંવેદનશીલતા સ્પેક્ટ્રમના પીળા-લીલા પ્રદેશમાં રહેલી છે. તમામ તરંગલંબાઇના પ્રકાશને લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષી લેવા માટે બ્લેક બોડીની મિલકતનો લાભ લેવો શ્રેષ્ઠ છે. આ કિસ્સામાં, રેડિયેશન ઊર્જા (એટલે ​​​​કે પ્રકાશ) શરીરને ગરમ કરે છે. તેથી, શરીરના તાપમાનને માપવા અને એકમ સમય દીઠ શોષાયેલી ઊર્જાની માત્રાનો નિર્ણય કરવા માટે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે તે પૂરતું છે.

આવા પ્રયોગોમાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવા માટે સામાન્ય થર્મોમીટર ખૂબ સંવેદનશીલ નથી. તાપમાન માપવા માટે વધુ સંવેદનશીલ સાધનોની જરૂર છે. તમે ઇલેક્ટ્રિક થર્મોમીટર લઈ શકો છો જેમાં સંવેદનાત્મક તત્વપાતળા ધાતુની પ્લેટના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. આ પ્લેટને આવરી લેવી આવશ્યક છે પાતળું પડસૂટ, જે કોઈપણ તરંગલંબાઈના પ્રકાશને લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષી લે છે.

ઉપકરણની ગરમી-સંવેદનશીલ પ્લેટને સ્પેક્ટ્રમમાં એક અથવા બીજી જગ્યાએ મૂકવી જોઈએ. l લાલથી વાયોલેટ કિરણો સુધીની લંબાઈનું સમગ્ર દૃશ્યમાન વર્ણપટ v cr થી y f સુધીના આવર્તન અંતરાલને અનુરૂપ છે. પહોળાઈ નાના અંતરાલ Av ને અનુલક્ષે છે. ઉપકરણની કાળી પ્લેટને ગરમ કરીને, વ્યક્તિ પ્રતિ આવર્તન અંતરાલ Av ની કિરણોત્સર્ગની ઘનતા નક્કી કરી શકે છે. પ્લેટને સ્પેક્ટ્રમ સાથે ખસેડતા, અમને તે મળે છે સૌથી વધુઊર્જા સ્પેક્ટ્રમના લાલ ભાગ પર પડે છે, અને પીળા-લીલા પર નહીં, કારણ કે તે આંખને લાગે છે.

આ પ્રયોગોના પરિણામોના આધારે, આવર્તન પર રેડિયેશનની તીવ્રતાની વર્ણપટની ઘનતાની અવલંબનનો વળાંક બાંધવો શક્ય છે. રેડિયેશનની તીવ્રતાની સ્પેક્ટ્રલ ઘનતા પ્લેટના તાપમાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને પ્રકાશને વિઘટન કરવા માટે વપરાતું ઉપકરણ માપાંકિત છે કે કેમ તે શોધવાનું મુશ્કેલ નથી, એટલે કે, જો તે જાણીતું હોય કે સ્પેક્ટ્રમનો આપેલ ભાગ કઈ આવર્તન સાથે સુસંગત છે. થી

એબ્સીસા અક્ષ સાથે એવ અંતરાલોનાં મધ્યબિંદુઓને અનુરૂપ ફ્રીક્વન્સીઝનાં મૂલ્યો અને ઓર્ડિનેટ અક્ષ સાથે પ્લોટિંગ સ્પેક્ટ્રલ ઘનતારેડિયેશનની તીવ્રતા, આપણને સંખ્યાબંધ બિંદુઓ મળે છે જેના દ્વારા આપણે એક સરળ વળાંક દોરી શકીએ છીએ. આ વળાંક ઊર્જાના વિતરણ અને ઇલેક્ટ્રિક આર્કના સ્પેક્ટ્રમના દૃશ્યમાન ભાગની દ્રશ્ય રજૂઆત આપે છે.

સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પૈકીનું એક છે ભૌતિક પદ્ધતિઓપદાર્થ સંશોધન. તેના વર્ણપટના આધારે પદાર્થની ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક રચના નક્કી કરવા માટે રચાયેલ છે.

રસાયણશાસ્ત્રીઓ લાંબા સમયથી જાણે છે કે અમુક રાસાયણિક તત્ત્વોના સંયોજનો, જો જ્યોતમાં ઉમેરવામાં આવે, તો તેને લાક્ષણિક રંગો આપે છે. આમ, સોડિયમ ક્ષાર જ્યોતને પીળો બનાવે છે, અને બોરોન સંયોજનો તેને લીલો બનાવે છે. પદાર્થનો રંગ ત્યારે થાય છે જ્યારે તે કાં તો ચોક્કસ લંબાઈના તરંગો બહાર કાઢે છે અથવા તેના પર બનેલી ઘટનાના સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમમાંથી તેને શોષી લે છે. સફેદ પ્રકાશ. બીજા કિસ્સામાં, રંગ આંખ માટે દૃશ્યમાન, આ શોષિત તરંગોને અનુરૂપ નથી, પરંતુ અન્ય - વધારાના તરંગોને અનુરૂપ હોવાનું બહાર આવ્યું છે, જ્યારે તેમાં ઉમેરવામાં આવે ત્યારે સફેદ પ્રકાશ આપે છે.

છેલ્લી સદીની શરૂઆતમાં સ્થપાયેલી આ પેટર્ન 1859-1861માં સામાન્ય કરવામાં આવી હતી. જર્મન વૈજ્ઞાનિકો જી. કિર્ચહોફ અને આર. બન્સેન, જેમણે સાબિત કર્યું કે દરેક રાસાયણિક તત્વનું પોતાનું વિશિષ્ટ સ્પેક્ટ્રમ છે. આનાથી એક પ્રકારનું નિરંકુશ વિશ્લેષણ બનાવવાનું શક્ય બન્યું - પરમાણુ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ, જેની સાથે સામગ્રીને માત્રાત્મક રીતે નક્કી કરવાનું શક્ય છે. વિવિધ તત્વોજ્યોત અથવા ઇલેક્ટ્રિક ચાપમાં અણુઓ અથવા આયનોમાં વિઘટિત પદાર્થના નમૂનામાં. આ પદ્ધતિના જથ્થાત્મક સંસ્કરણની રચના પહેલા પણ, તેનો સફળતાપૂર્વક અવકાશી પદાર્થોના "મૂળભૂત વિશ્લેષણ" માટે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. છેલ્લી સદીમાં પહેલેથી જ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણથી સૂર્ય અને અન્ય તારાઓની રચનાનો અભ્યાસ કરવામાં મદદ મળી હતી, તેમજ કેટલાક તત્વો, ખાસ કરીને હિલીયમ શોધવામાં પણ મદદ મળી હતી.

સ્પેક્ટ્રલ પૃથ્થકરણની મદદથી, માત્ર ભિન્નતા જ નહીં, ભેદ પાડવાનું શક્ય બન્યું રાસાયણિક તત્વો, પણ સમાન તત્વના આઇસોટોપ્સ, જે સામાન્ય રીતે વિવિધ સ્પેક્ટ્રા આપે છે. પદ્ધતિનો ઉપયોગ પદાર્થોની આઇસોટોપિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે અને તે વિવિધ આઇસોટોપ સાથેના પરમાણુઓના ઊર્જા સ્તરોમાં વિવિધ પાળી પર આધારિત છે.

જર્મન ભૌતિકશાસ્ત્રી ડબલ્યુ. રોન્ટજેનના નામ પરથી 1895માં એક્સ-રેની શોધ કરવામાં આવી હતી, તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમના સૌથી ટૂંકા તરંગલંબાઇના ભાગોમાંના એક છે, જે તેની વચ્ચે સ્થિત છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશઅને ગામા રેડિયેશન. જ્યારે એક્સ-રે અણુઓ દ્વારા શોષાય છે, ત્યારે ન્યુક્લિયસની નજીક સ્થિત ઊંડા ઇલેક્ટ્રોન અને ખાસ કરીને ચુસ્તપણે બંધાયેલા હોય છે. અણુઓ દ્વારા એક્સ-રેનું ઉત્સર્જન, તેનાથી વિપરીત, ઉત્તેજિત ઉર્જા સ્તરોથી સામાન્ય, સ્થિર રાશિઓમાં ઊંડા ઇલેક્ટ્રોનના સંક્રમણ સાથે સંકળાયેલું છે.

અણુ ન્યુક્લિયસના ચાર્જને આધારે બંને સ્તરોમાં માત્ર સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત ઊર્જા હોઈ શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે આ શક્તિઓ વચ્ચેનો તફાવત, ઊર્જા સમાનશોષિત (અથવા ઉત્સર્જિત) ક્વોન્ટમ પણ ન્યુક્લિયસના ચાર્જ પર આધાર રાખે છે, અને સ્પેક્ટ્રમના એક્સ-રે ક્ષેત્રમાં દરેક રાસાયણિક તત્વનું ઉત્સર્જન તેની લાક્ષણિકતા છે. આ તત્વનીસખત રીતે વ્યાખ્યાયિત ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે તરંગોનો સમૂહ.

એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ, એક પ્રકારનું નિરંકુશ વિશ્લેષણ, આ ઘટનાના ઉપયોગ પર આધારિત છે. તે અયસ્ક, ખનિજો, તેમજ જટિલ અકાર્બનિક અને તત્વના વિશ્લેષણ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. કાર્બનિક સંયોજનો.

સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીના અન્ય પ્રકારો છે જે કિરણોત્સર્ગ પર આધારિત નથી, પરંતુ પદાર્થ દ્વારા પ્રકાશ તરંગોના શોષણ પર આધારિત છે. કહેવાતા મોલેક્યુલર સ્પેક્ટ્રાનું અવલોકન કરવામાં આવે છે, એક નિયમ તરીકે, જ્યારે પદાર્થોના ઉકેલો દૃશ્યમાન, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અથવા ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ; આ કિસ્સામાં, પરમાણુઓનું કોઈ વિઘટન થતું નથી. જો દૃશ્યમાન અથવા અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોન પર કાર્ય કરે છે, જેના કારણે તેઓ નવા, ઉત્તેજિત થાય છે ઊર્જા સ્તરો(જુઓ અણુ), પછી ઇન્ફ્રારેડ (થર્મલ) કિરણો, ઓછી ઉર્જા વહન કરે છે, માત્ર એકબીજા સાથે જોડાયેલા અણુઓના કંપનને ઉત્તેજિત કરે છે. તેથી, આ પ્રકારની સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી રસાયણશાસ્ત્રીઓને પ્રદાન કરે છે તે માહિતી અલગ છે. જો ઇન્ફ્રારેડ (કંપનશીલ) સ્પેક્ટ્રમમાંથી તેઓ પદાર્થમાં અણુઓના ચોક્કસ જૂથોની હાજરી વિશે શીખે છે, તો અલ્ટ્રાવાયોલેટ (અને રંગીન પદાર્થો માટે - દૃશ્યમાન) પ્રદેશમાં સ્પેક્ટ્રા પ્રકાશ-શોષક જૂથની રચના વિશે માહિતી વહન કરે છે. સમગ્ર

કાર્બનિક સંયોજનોમાં, આવા જૂથોનો આધાર, એક નિયમ તરીકે, અસંતૃપ્ત બોન્ડની સિસ્ટમ છે (જુઓ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન). એક પરમાણુમાં વધુ ડબલ અથવા ટ્રિપલ બોન્ડ, સરળ રાશિઓ સાથે વૈકલ્પિક (બીજા શબ્દોમાં, કરતાં લાંબી સાંકળજોડાણ), ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થાય છે.

મોલેક્યુલર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ માત્ર પરમાણુઓની રચના નક્કી કરવા માટે જ નહીં, પણ જથ્થાને ચોક્કસ રીતે માપવા માટે પણ થાય છે. જાણીતો પદાર્થઉકેલ માં. અલ્ટ્રાવાયોલેટ અથવા દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં સ્પેક્ટ્રા આ માટે ખાસ કરીને અનુકૂળ છે. આ પ્રદેશમાં શોષણ બેન્ડ સામાન્ય રીતે સો અને ટકાના હજારમા ભાગના ક્રમમાં દ્રાવ્ય સાંદ્રતામાં જોવા મળે છે. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીના આવા ઉપયોગનો એક વિશિષ્ટ કેસ એ કલરમિટ્રી પદ્ધતિ છે, જેનો ઉપયોગ રંગીન સંયોજનોની સાંદ્રતાને માપવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

કેટલાક પદાર્થોના પરમાણુ રેડિયો તરંગોને શોષવામાં પણ સક્ષમ હોય છે. જ્યારે કોઈ પદાર્થને શક્તિશાળી સ્થાયી ચુંબકના ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે ત્યારે આ ક્ષમતા પોતાને પ્રગટ કરે છે. ઘણા પરમાણુ મધ્યવર્તી કેન્દ્રો તેમના પોતાના હોય છે ચુંબકીય ક્ષણ- સ્પિન, અને અસમાન સ્પિન ઓરિએન્ટેશન સાથેના ચુંબકીય ક્ષેત્રના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર ઊર્જાસભર "અસમાન" તરીકે બહાર આવે છે. જેમની સ્પિન દિશા લાગુ ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા સાથે સુસંગત છે તેઓ પોતાને વધુ અનુકૂળ સ્થિતિમાં શોધે છે, અને અન્ય દિશાઓ તેમના સંબંધમાં "ઉત્તેજિત સ્થિતિઓ" ની ભૂમિકા ભજવવાનું શરૂ કરે છે. આનો અર્થ એ નથી કે અનુકૂળ સ્પિન અવસ્થામાં ન્યુક્લિયસ "ઉત્તેજિત" સ્થિતિમાં જઈ શકતું નથી; સ્પિન અવસ્થાઓની ઊર્જામાં તફાવત ખૂબ જ નાનો છે, પરંતુ તેમ છતાં બિનતરફેણકારી ઊર્જા અવસ્થામાં ન્યુક્લીની ટકાવારી પ્રમાણમાં ઓછી છે. અને વધુ શક્તિશાળી લાગુ ક્ષેત્ર, તે નાનું છે. ન્યુક્લિયસ બે વચ્ચે ઓસીલેટ લાગે છે ઊર્જા સ્થિતિઓ. અને આવા ઓસિલેશનની આવર્તન રેડિયો તરંગોની આવર્તનને અનુરૂપ હોવાથી, પડઘો પણ શક્ય છે - વૈકલ્પિક ઊર્જાનું શોષણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રઅનુરૂપ આવર્તન સાથે, ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં ન્યુક્લીની સંખ્યામાં તીવ્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે.

આ પરમાણુ સ્પેક્ટ્રોમીટરના કામ માટેનો આધાર છે. ચુંબકીય રેઝોનન્સ(NMR), તે પદાર્થોની હાજરી શોધવામાં સક્ષમ છે અણુ ન્યુક્લી, જેનું સ્પિન 1/2 છે: હાઇડ્રોજન 1H, લિથિયમ 7Li, ફ્લોરિન 19F, ફોસ્ફરસ 31P, તેમજ કાર્બન 13C, નાઇટ્રોજન 15N, ઓક્સિજન 17O, વગેરેના આઇસોટોપ્સ.

આવા ઉપકરણોની સંવેદનશીલતા વધારે છે, તે વધુ શક્તિશાળી છે. કાયમી ચુંબક. ન્યુક્લીને ઉત્તેજિત કરવા માટે જરૂરી રેઝોનન્ટ આવર્તન પણ ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિના પ્રમાણમાં વધે છે. તે ઉપકરણના વર્ગના માપ તરીકે સેવા આપે છે. મધ્યમ વર્ગના સ્પેક્ટ્રોમીટર 60-90 MHz (પ્રોટોન સ્પેક્ટ્રા રેકોર્ડ કરતી વખતે) ની આવર્તન પર કાર્ય કરે છે; ઠંડા - 180, 360 અને 600 મેગાહર્ટઝની આવર્તન પર.

ઉચ્ચ-વર્ગના સ્પેક્ટ્રોમીટર - ખૂબ જ સચોટ અને જટિલ સાધનો - માત્ર ચોક્કસ તત્વની સામગ્રીને શોધવા અને માત્રાત્મક રીતે માપવા માટે જ નહીં, પણ પરમાણુમાં રાસાયણિક રીતે "અસમાન" સ્થાનો પર કબજો કરતા અણુઓના સંકેતોને પણ અલગ પાડવા માટે પરવાનગી આપે છે. અને કહેવાતા સ્પિન-સ્પિન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરીને, જે પડોશી ન્યુક્લિયસના ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ સાંકડી રેખાઓના જૂથોમાં સંકેતોના વિભાજન તરફ દોરી જાય છે, તમે ન્યુક્લિયસની આસપાસના અણુઓ વિશે ઘણી રસપ્રદ બાબતો શીખી શકો છો. અભ્યાસ NMR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી તમને જરૂરી માહિતીના 70 થી 100% સુધી મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, જટિલ કાર્બનિક સંયોજનની રચના સ્થાપિત કરવા માટે.

રેડિયો સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો બીજો પ્રકાર - ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (ઇપીઆર) - એ હકીકત પર આધારિત છે કે માત્ર ન્યુક્લી જ નહીં, પણ ઇલેક્ટ્રોન પણ 1/2 ની સ્પિન ધરાવે છે. EPR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી - શ્રેષ્ઠ માર્ગજોડી વગરના કણોનો અભ્યાસ ઇલેક્ટ્રોન - મુક્તરેડિકલ NMR સ્પેક્ટ્રાની જેમ, EPR સ્પેક્ટ્રા માત્ર "સિગ્નલિંગ" કણ વિશે જ નહીં, પરંતુ તેની આસપાસના અણુઓની પ્રકૃતિ વિશે પણ ઘણું શીખવાનું શક્ય બનાવે છે. EPR સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી સાધનો ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે: છછુંદરના થોડાક સો મિલિયનમા ભાગ ધરાવતું સોલ્યુશન સામાન્ય રીતે સ્પેક્ટ્રમ રેકોર્ડ કરવા માટે પૂરતું હોય છે. મુક્ત રેડિકલ 1 l માટે. અને રેકોર્ડ સેન્સિટિવિટી ધરાવતું ઉપકરણ, તાજેતરમાં સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોના જૂથ દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે, તે નમૂનામાં માત્ર 100 રેડિકલની હાજરી શોધવા માટે સક્ષમ છે, જે તેમની આશરે 10 -18 mol/l ની સાંદ્રતાને અનુરૂપ છે.

પદાર્થની રાસાયણિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરવાની મુખ્ય પદ્ધતિઓમાંની એક સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ છે. તેના સ્પેક્ટ્રમના અભ્યાસના આધારે તેની રચનાનું વિશ્લેષણ હાથ ધરવામાં આવે છે. સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ - માં વપરાય છે વિવિધ અભ્યાસો. તેની મદદથી, રાસાયણિક તત્વોનું સંકુલ શોધાયું: He, Ga, Cs. સૂર્યના વાતાવરણમાં. તેમજ Rb, In અને XI, સૂર્ય અને મોટાભાગના અન્ય અવકાશી પદાર્થોની રચના નક્કી કરવામાં આવે છે.

અરજીઓ

સ્પેક્ટ્રલ કુશળતા, આમાં સામાન્ય છે:

1. ધાતુશાસ્ત્ર;
2. ભૂસ્તરશાસ્ત્ર;
3. રસાયણશાસ્ત્ર;
4. ખનિજશાસ્ત્ર;
5. એસ્ટ્રોફિઝિક્સ;
6. જીવવિજ્ઞાન;
7. દવા, વગેરે

તમને અભ્યાસ કરેલ વસ્તુઓમાં શોધવાની મંજૂરી આપે છે સૌથી નાની માત્રાનિર્ધારિત પદાર્થનું (10 - MS સુધી) સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણને ગુણાત્મક અને માત્રાત્મકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

પદ્ધતિઓ

સ્પેક્ટ્રમના આધારે પદાર્થની રાસાયણિક રચના સ્થાપિત કરવાની પદ્ધતિ વર્ણપટ વિશ્લેષણનો આધાર છે. રેખા સ્પેક્ટ્રા હોય છે અનન્ય વ્યક્તિત્વ, માનવ ફિંગરપ્રિન્ટ્સ અથવા સ્નોવફ્લેક્સની પેટર્નની જેમ. આંગળીની ચામડી પર પેટર્નની વિશિષ્ટતા એ ગુનેગારની શોધ માટે એક મહાન ફાયદો છે. તેથી, દરેક સ્પેક્ટ્રમની વિચિત્રતા માટે આભાર, તે સ્થાપિત કરવું શક્ય છે રાસાયણિક સામગ્રીપદાર્થની રાસાયણિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરીને શરીર. જો તત્વનું તેનું દળ 10 - 10 ગ્રામથી વધુ ન હોય તો પણ, સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને તે રચનામાં શોધી શકાય છે. જટિલ પદાર્થ. આ એકદમ સંવેદનશીલ પદ્ધતિ છે.

ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ

ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ એ તેના ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમમાંથી પદાર્થની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવા માટેની પદ્ધતિઓની શ્રેણી છે. પદાર્થની રાસાયણિક રચના સ્થાપિત કરવાની પદ્ધતિ માટેનો આધાર - સ્પેક્ટ્રલ પરીક્ષા - ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રા અને શોષણ સ્પેક્ટ્રામાં દાખલાઓ પર આધારિત છે. આ પદ્ધતિતમને પદાર્થના એક મિલિગ્રામના મિલિયનમાં ભાગને ઓળખવા માટે પરવાનગી આપે છે.

સ્થાપના અનુસાર, ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક પરીક્ષાની પદ્ધતિઓ છે વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રએક વિષય તરીકે જેનો હેતુ પદાર્થની રાસાયણિક રચના સ્થાપિત કરવા માટેની પદ્ધતિઓ ઘડવાનો છે. ગુણાત્મક કાર્બનિક પૃથ્થકરણમાં પદાર્થને ઓળખવા માટેની પદ્ધતિઓ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે.

કોઈપણ પદાર્થના વરાળના રેખા સ્પેક્ટ્રમના આધારે, તે નક્કી કરવું શક્ય છે કે તેની રચનામાં કયા રાસાયણિક તત્વો સમાયેલ છે, કારણ કે કોઈપણ રાસાયણિક તત્વનું પોતાનું વિશિષ્ટ ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમ હોય છે. પદાર્થની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવાની આ પદ્ધતિને ગુણાત્મક વર્ણપટ વિશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે.

એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ

નક્કી કરવા માટે બીજી પદ્ધતિ છે રાસાયણિક પદાર્થ, જેને એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કહેવાય છે. એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રલ પૃથ્થકરણ એ પદાર્થના અણુઓના સક્રિયકરણ પર આધારિત છે જ્યારે તે એક્સ-રેથી ઇરેડિયેટ થાય છે, એક પ્રક્રિયા જેને ગૌણ અથવા ફ્લોરોસન્ટ કહેવાય છે. સક્રિયકરણ પણ શક્ય છે જ્યારે ઉચ્ચ-ઊર્જા ઇલેક્ટ્રોન સાથે ઇરેડિયેટ થાય છે, આ કિસ્સામાં, પ્રક્રિયાને સીધી ઉત્તેજના કહેવામાં આવે છે; ઊંડા આંતરિકમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલના પરિણામે ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તરોરેખાઓ દેખાય છે એક્સ-રે રેડિયેશન.

Wulff-Bragg ફોર્મ્યુલા તમને એક્સ-રે રેડિયેશનની રચનામાં તરંગલંબાઇ સેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે જ્યારે લોકપ્રિય રચનાના ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ કરે છે જાણીતું અંતરડી. આ નિર્ધારણ પદ્ધતિનો આધાર છે. જે પદાર્થનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે તે હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રોનથી બોમ્બમારો છે. તેને મૂકો, ઉદાહરણ તરીકે, સંકુચિત ના એનોડ પર એક્સ-રે ટ્યુબ, ત્યારબાદ તે લાક્ષણિકતાને બહાર કાઢે છે એક્સ-રેજે ક્રિસ્ટલ પર પડે છે જાણીતી રચના. ખૂણાઓ માપવામાં આવે છે અને પરિણામી વિવર્તન પેટર્નને ફોટોગ્રાફ કર્યા પછી, સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને અનુરૂપ તરંગલંબાઇની ગણતરી કરવામાં આવે છે.

તકનીકો

હાલમાં તમામ પદ્ધતિઓ રાસાયણિક વિશ્લેષણબે તકનીકો પર આધારિત છે. ક્યાં તો: ભૌતિક સ્વાગત, અથવા રાસાયણિક સ્વાગત પર, સ્થાપિત એકાગ્રતાને તેના માપનના એકમ સાથે સરખાવી:

ભૌતિક

ભૌતિક તકનીક એ ઘટકના જથ્થાના એકમને માપવા દ્વારા પ્રમાણભૂત સાથે સહસંબંધિત કરવાની પદ્ધતિ પર આધારિત છે. ભૌતિક ગુણધર્મો, જે પદાર્થના નમૂનામાં તેની સામગ્રી પર આધાર રાખે છે. કાર્યાત્મક સંબંધ "સંપત્તિ સંતૃપ્તિ - નમૂનામાં ઘટક સામગ્રી" ટ્રાયલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે કે જે ઘટક ઇન્સ્ટોલ થઈ રહ્યું છે તે મુજબ આપેલ ભૌતિક મિલકતને માપવા માટેના માધ્યમોને માપાંકિત કરીને. કેલિબ્રેશન ગ્રાફમાંથી, માત્રાત્મક સંબંધો મેળવવામાં આવે છે, કોઓર્ડિનેટ્સમાં બાંધવામાં આવે છે: "ભૌતિક મિલકતનું સંતૃપ્તિ - સ્થાપિત ઘટકની સાંદ્રતા."

કેમિકલ

એક રાસાયણિક તકનીકનો ઉપયોગ ધોરણ સાથે ઘટકના જથ્થાના એકમને સહસંબંધિત કરવાની પદ્ધતિમાં થાય છે. રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઘટકના જથ્થા અથવા સમૂહના સંરક્ષણના નિયમો અહીં વપરાય છે. ચાલુ રાસાયણિક ગુણધર્મો રાસાયણિક સંયોજનો, આધારિત રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. પદાર્થના નમૂનામાં, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા હાથ ધરવામાં આવે છે જે ઇચ્છિત ઘટકને નિર્ધારિત કરવા માટે નિર્દિષ્ટ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે, અને ઘટકોની ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં સામેલ વોલ્યુમ અથવા સમૂહ માપવામાં આવે છે. જથ્થાત્મક સંબંધો મેળવવામાં આવે છે, પછી આપેલ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે ઘટકની સમકક્ષ સંખ્યા અથવા સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદો લખવામાં આવે છે.

ઉપકરણો

વિશ્લેષણ માટે સાધનો ભૌતિક અને રાસાયણિક રચનાપદાર્થો છે:

1. ગેસ વિશ્લેષકો;
2. વરાળ અને વાયુઓની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર અને વિસ્ફોટક સાંદ્રતા માટે એલાર્મ;
3. પ્રવાહી ઉકેલો માટે સાંદ્રતા;
4. ઘનતા મીટર;
5. મીઠું મીટર;
6. ભેજ મીટર અને અન્ય ઉપકરણો હેતુ અને સંપૂર્ણતામાં સમાન છે.

સમય જતાં, વિશ્લેષિત વસ્તુઓની શ્રેણી વધે છે અને વિશ્લેષણની ગતિ અને ચોકસાઈ વધે છે. પદાર્થની અણુ રાસાયણિક રચના સ્થાપિત કરવા માટેની સૌથી મહત્વપૂર્ણ સાધન પદ્ધતિઓમાંની એક સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ છે.

દર વર્ષે માત્રાત્મક સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ માટે સાધનોના વધુ અને વધુ સંકુલ દેખાય છે. તેઓ સ્પેક્ટ્રમ રેકોર્ડિંગ માટે સૌથી અદ્યતન પ્રકારનાં સાધનો અને પદ્ધતિઓનું પણ ઉત્પાદન કરે છે. સ્પેક્ટ્રલ પ્રયોગશાળાઓ શરૂઆતમાં મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ, ધાતુશાસ્ત્ર અને પછી ઉદ્યોગના અન્ય ક્ષેત્રોમાં ગોઠવવામાં આવે છે. સમય જતાં, વિશ્લેષણની ગતિ અને ચોકસાઈ વધે છે. વધુમાં, વિશ્લેષિત વસ્તુઓનો વિસ્તાર વિસ્તરી રહ્યો છે. પદાર્થની અણુ રાસાયણિક રચના નક્કી કરવા માટેની મુખ્ય સાધન પદ્ધતિઓમાંની એક સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ છે.

પરિચય ……………………………………………………………………………….2

રેડિયેશન મિકેનિઝમ………………………………………………………………………………..3

સ્પેક્ટ્રમમાં ઉર્જાનું વિતરણ……………………………………………………….4

સ્પેક્ટ્રાના પ્રકાર……………………………………………………………………………………….6

સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણના પ્રકાર………………………………………………………7

નિષ્કર્ષ………………………………………………………………………………..9

સાહિત્ય……………………………………………………………………………….11

પરિચય

સ્પેક્ટ્રમ એ પ્રકાશનું તેના ઘટક ભાગો, વિવિધ રંગોના કિરણોમાં વિઘટન છે.

રાસાયણિક રચનાનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિ વિવિધ પદાર્થોતેમની રેખા અનુસાર ઉત્સર્જન અથવા શોષણ સ્પેક્ટ્રા કહેવામાં આવે છે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ.સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ માટે પદાર્થની નજીવી માત્રા જરૂરી છે. તેની ઝડપ અને સંવેદનશીલતાએ આ પદ્ધતિને પ્રયોગશાળાઓ અને એસ્ટ્રોફિઝિક્સ બંનેમાં અનિવાર્ય બનાવી છે. કારણ કે સામયિક કોષ્ટકનું દરેક રાસાયણિક તત્વ તેના માટે માત્ર એક લાક્ષણિકતા બહાર કાઢે છે રેખા સ્પેક્ટ્રમઉત્સર્જન અને શોષણ, આ પદાર્થની રાસાયણિક રચનાનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ કિર્ચહોફ અને બન્સેને સૌપ્રથમ તેને 1859માં બનાવવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો સ્પેક્ટ્રોસ્કોપટેલિસ્કોપની એક ધારમાંથી કાપેલા સાંકડા ચીરા દ્વારા તેમાં પ્રકાશ પસાર કરવામાં આવ્યો હતો (સ્લિટ સાથેની આ પાઇપને કોલિમેટર કહેવામાં આવે છે). કોલિમેટરમાંથી, કિરણો અંદરના ભાગમાં કાળા કાગળથી લાઇનવાળા બોક્સથી ઢંકાયેલા પ્રિઝમ પર પડ્યા. પ્રિઝમ સ્લિટમાંથી આવતા કિરણોને વિચલિત કરે છે. પરિણામ સ્પેક્ટ્રમ હતું. આ પછી, તેઓએ વિન્ડોને પડદાથી ઢાંકી દીધી અને કોલિમેટરની સ્લિટ પર એક સળગતું બર્નર મૂક્યું. વિવિધ પદાર્થોના ટુકડાઓ એકાંતરે મીણબત્તીની જ્યોતમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા, અને તેઓએ પરિણામી સ્પેક્ટ્રમ પર બીજા ટેલિસ્કોપ દ્વારા જોયું. તે બહાર આવ્યું છે કે દરેક તત્વના લાલ-ગરમ વરાળ કડક રીતે વ્યાખ્યાયિત રંગના કિરણો ઉત્પન્ન કરે છે, અને પ્રિઝમે આ કિરણોને સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત સ્થાન પર વિચલિત કર્યા છે, અને તેથી કોઈ રંગ બીજાને ઢાંકી શકતો નથી. આનાથી અમને નિષ્કર્ષ કાઢવાની મંજૂરી મળી કે એક આમૂલ નવી રીતરાસાયણિક વિશ્લેષણ - પદાર્થના સ્પેક્ટ્રમ અનુસાર. 1861 માં, આ શોધના આધારે, કિર્ચહોફે સૂર્યના રંગમંડળમાં સંખ્યાબંધ તત્વોની હાજરી સાબિત કરી, એસ્ટ્રોફિઝિક્સનો પાયો નાખ્યો.

રેડિયેશન મિકેનિઝમ

પ્રકાશ સ્ત્રોતે ઊર્જાનો વપરાશ કરવો જોઈએ. પ્રકાશ એ 4*10 -7 - 8*10 -7 મીટરની તરંગલંબાઇવાળા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો છે જે ચાર્જ કરેલા કણોની ગતિશીલ ગતિ દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે. આ ચાર્જ થયેલા કણો અણુઓનો ભાગ છે. પરંતુ અણુની રચના કેવી રીતે થાય છે તે જાણ્યા વિના, રેડિયેશન મિકેનિઝમ વિશે વિશ્વસનીય કંઈ કહી શકાય નહીં. તે માત્ર એટલું જ સ્પષ્ટ છે કે અણુની અંદર કોઈ પ્રકાશ નથી, જેમ પિયાનો શબ્દમાળામાં કોઈ અવાજ નથી. હથોડાથી અથડાયા પછી જ અવાજ આવવા લાગે છે તેવી તારની જેમ, અણુઓ ઉત્તેજિત થયા પછી જ પ્રકાશને જન્મ આપે છે.

અણુને વિકિરણ શરૂ કરવા માટે, તેમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરવી આવશ્યક છે. ઉત્સર્જન કરતી વખતે, અણુ તેને મેળવેલી ઊર્જા ગુમાવે છે, અને પદાર્થની સતત ચમક માટે, બહારથી તેના અણુઓમાં ઊર્જાનો પ્રવાહ જરૂરી છે.

થર્મલ રેડિયેશન.કિરણોત્સર્ગનો સૌથી સરળ અને સૌથી સામાન્ય પ્રકાર એ થર્મલ રેડિયેશન છે, જેમાં પ્રકાશને ઉત્સર્જિત કરવા માટે અણુઓ દ્વારા ગુમાવેલી ઊર્જાને અણુઓની થર્મલ ગતિ અથવા ઉત્સર્જક શરીરની (અણુઓ) ઊર્જા દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે. શરીરનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, અણુઓ જેટલી ઝડપથી આગળ વધે છે. જ્યારે ઝડપી અણુઓ (અણુઓ) એકબીજા સાથે અથડાય છે, ત્યારે તેમની ગતિ ઊર્જાનો ભાગ અણુઓની ઉત્તેજના ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે પછી પ્રકાશ ફેંકે છે.

કિરણોત્સર્ગનો થર્મલ સ્ત્રોત સૂર્ય છે, તેમજ એક સામાન્ય અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવો છે. દીવો ખૂબ અનુકૂળ, પરંતુ ઓછા ખર્ચે સ્ત્રોત છે. લેમ્પમાં વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા છોડવામાં આવતી કુલ ઉર્જામાંથી માત્ર 12% જ પ્રકાશ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. પ્રકાશનો થર્મલ સ્ત્રોત જ્યોત છે. બળતણના દહન દરમિયાન છોડવામાં આવતી ઉર્જાને કારણે સૂટના અનાજ ગરમ થાય છે અને પ્રકાશ ફેંકે છે.

ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ.પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરવા માટે અણુઓ દ્વારા જરૂરી ઊર્જા બિન-થર્મલ સ્ત્રોતોમાંથી પણ આવી શકે છે. વાયુઓમાં વિસર્જન દરમિયાન, વિદ્યુત ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોનને વધુ ગતિ ઊર્જા પ્રદાન કરે છે. ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન અણુઓ સાથે અથડામણ અનુભવે છે. ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ ઊર્જાનો ભાગ અણુઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે જાય છે. ઉત્તેજિત અણુઓ પ્રકાશ તરંગોના સ્વરૂપમાં ઊર્જા છોડે છે. તેના કારણે ગેસમાં ડિસ્ચાર્જની સાથે ગ્લો આવે છે. આ ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ છે.

કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ.ઈલેક્ટ્રોનના બોમ્બાર્ડમેન્ટને કારણે ઘન પદાર્થોની ચમક કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ કહેવાય છે. કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ માટે આભાર, ટેલિવિઝનની કેથોડ રે ટ્યુબની સ્ક્રીન ચમકે છે.

કેમિલ્યુમિનેસેન્સ.કેટલીક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં જે ઊર્જા છોડે છે, આ ઊર્જાનો એક ભાગ પ્રકાશના ઉત્સર્જન પર સીધો ખર્ચવામાં આવે છે. પ્રકાશ સ્ત્રોત ઠંડુ રહે છે (તે આસપાસના તાપમાને છે). આ ઘટનાને કેમિઓલ્યુમિનેસેન્સ કહેવામાં આવે છે.

ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ.પદાર્થ પર પ્રકાશની ઘટના આંશિક રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે અને આંશિક રીતે શોષાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં શોષિત પ્રકાશની ઉર્જા માત્ર શરીરને ગરમ કરે છે. જો કે, કેટલાક શરીર તેમના પર રેડિયેશનની ઘટનાના પ્રભાવ હેઠળ સીધા જ ચમકવા લાગે છે. આ ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ છે. પ્રકાશ પદાર્થના અણુઓને ઉત્તેજિત કરે છે (તેમની આંતરિક ઊર્જામાં વધારો કરે છે), જેના પછી તેઓ પોતે પ્રકાશિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેજસ્વી રંગો કે જે ઘણા ક્રિસમસ ટ્રી સજાવટને આવરી લે છે તે ઇરેડિયેટ થયા પછી પ્રકાશ ફેંકે છે.

ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ દરમિયાન ઉત્સર્જિત પ્રકાશ, એક નિયમ તરીકે, પ્રકાશ કરતાં વધુ લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવે છે જે ગ્લોને ઉત્તેજિત કરે છે. આ પ્રયોગાત્મક રીતે અવલોકન કરી શકાય છે. જો તમે ફ્લોરોસાઇટ (એક કાર્બનિક રંગ) ધરાવતા જહાજ પર પ્રકાશ બીમ દિશામાન કરો છો,

વાયોલેટ લાઇટ ફિલ્ટરમાંથી પસાર થતાં, આ પ્રવાહી લીલા-પીળા પ્રકાશથી ચમકવા લાગે છે, એટલે કે વાયોલેટ પ્રકાશ કરતાં લાંબી તરંગલંબાઇનો પ્રકાશ.

ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સમાં ફોટોલ્યુમિનેસેન્સની ઘટનાનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. સોવિયેત ભૌતિકશાસ્ત્રી S.I. વાવિલોવે ડિસ્ચાર્જ ટ્યુબની આંતરિક સપાટીને ગેસ ડિસ્ચાર્જમાંથી શોર્ટ-વેવ રેડિયેશનની ક્રિયા હેઠળ તેજસ્વી રીતે ચમકવા સક્ષમ પદાર્થો સાથે આવરી લેવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ પરંપરાગત અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓ કરતાં લગભગ ત્રણથી ચાર ગણા વધુ આર્થિક હોય છે.

કિરણોત્સર્ગના મુખ્ય પ્રકારો અને સ્ત્રોતો કે જે તેમને બનાવે છે તે સૂચિબદ્ધ છે. રેડિયેશનના સૌથી સામાન્ય સ્ત્રોત થર્મલ છે.

સ્પેક્ટ્રમમાં ઊર્જા વિતરણ

રીફ્રેક્ટિવ પ્રિઝમની પાછળની સ્ક્રીન પર, સ્પેક્ટ્રમમાં મોનોક્રોમેટિક રંગો નીચેના ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે: લાલ (જેની સૌથી મોટી તરંગલંબાઇ છે દૃશ્યમાન પ્રકાશતરંગલંબાઇ (k=7.6(10-7 મીટર અને સૌથી નીચો દરરીફ્રેક્શન), નારંગી, પીળો, લીલો, સ્યાન, ઈન્ડિગો અને વાયોલેટ (દૃશ્યમાન વર્ણપટમાં સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઈ ધરાવતું (f = 4 (10-7 મીટર અને ઉચ્ચતમ સૂચકરીફ્રેક્શન). કોઈપણ સ્ત્રોત મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરતું નથી, એટલે કે, સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત તરંગલંબાઇનો પ્રકાશ. પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરીને સ્પેક્ટ્રમમાં પ્રકાશના વિઘટન પરના પ્રયોગો તેમજ હસ્તક્ષેપ અને વિવર્તન પરના પ્રયોગો દ્વારા અમને આની ખાતરી થઈ છે.

સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશ તેની સાથે વહન કરે છે તે ઊર્જા પ્રકાશ બીમ બનાવે છે તે તમામ લંબાઈના તરંગો પર ચોક્કસ રીતે વિતરિત થાય છે. આપણે એમ પણ કહી શકીએ કે ઊર્જા ફ્રીક્વન્સીઝ પર વિતરિત થાય છે, કારણ કે તરંગલંબાઇ અને આવર્તન વચ્ચે એક સરળ સંબંધ છે: v = c.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની ફ્લક્સ ડેન્સિટી, અથવા ઇન્ટેન્સિટી /, તમામ ફ્રીક્વન્સીઝને આભારી ઊર્જા &W દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. કિરણોત્સર્ગના આવર્તન વિતરણને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, એક નવો જથ્થો દાખલ કરવો જરૂરી છે: એકમ આવર્તન અંતરાલ દીઠ તીવ્રતા. આ જથ્થાને રેડિયેશનની તીવ્રતાની વર્ણપટની ઘનતા કહેવામાં આવે છે.

સ્પેક્ટ્રલ રેડિયેશન ફ્લક્સ ડેન્સિટી પ્રાયોગિક રીતે શોધી શકાય છે. આ કરવા માટે, તમારે રેડિયેશન સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક આર્કની, અને પહોળાઈ Av ના નાના સ્પેક્ટ્રલ અંતરાલો પર પડતા રેડિયેશન ફ્લક્સ ઘનતાને માપવાની જરૂર છે.

ઉર્જા વિતરણનો અંદાજ કાઢવા માટે તમે તમારી આંખ પર આધાર રાખી શકતા નથી. આંખમાં પ્રકાશ પ્રત્યે પસંદગીયુક્ત સંવેદનશીલતા હોય છે: તેની મહત્તમ સંવેદનશીલતા સ્પેક્ટ્રમના પીળા-લીલા પ્રદેશમાં રહેલી છે. તમામ તરંગલંબાઇના પ્રકાશને લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષી લેવા માટે બ્લેક બોડીની મિલકતનો લાભ લેવો શ્રેષ્ઠ છે. આ કિસ્સામાં, રેડિયેશન ઊર્જા (એટલે ​​​​કે પ્રકાશ) શરીરને ગરમ કરે છે. તેથી, શરીરના તાપમાનને માપવા અને એકમ સમય દીઠ શોષાયેલી ઊર્જાની માત્રાનો નિર્ણય કરવા માટે તેનો ઉપયોગ કરવા માટે તે પૂરતું છે.

આવા પ્રયોગોમાં સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવા માટે સામાન્ય થર્મોમીટર ખૂબ સંવેદનશીલ નથી. તાપમાન માપવા માટે વધુ સંવેદનશીલ સાધનોની જરૂર છે. તમે ઇલેક્ટ્રિક થર્મોમીટર લઈ શકો છો, જેમાં સંવેદનશીલ તત્વ પાતળા મેટલ પ્લેટના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે. આ પ્લેટને સૂટના પાતળા સ્તરથી કોટેડ કરવી આવશ્યક છે, જે કોઈપણ તરંગલંબાઇના પ્રકાશને લગભગ સંપૂર્ણપણે શોષી લે છે.

ઉપકરણની ગરમી-સંવેદનશીલ પ્લેટને સ્પેક્ટ્રમમાં એક અથવા બીજી જગ્યાએ મૂકવી જોઈએ. l લાલથી વાયોલેટ કિરણો સુધીની લંબાઈનું સમગ્ર દૃશ્યમાન વર્ણપટ v cr થી y f સુધીના આવર્તન અંતરાલને અનુરૂપ છે. પહોળાઈ નાના અંતરાલ Av ને અનુલક્ષે છે. ઉપકરણની કાળી પ્લેટને ગરમ કરીને, વ્યક્તિ પ્રતિ આવર્તન અંતરાલ Av ની કિરણોત્સર્ગની ઘનતા નક્કી કરી શકે છે. પ્લેટને સ્પેક્ટ્રમ સાથે ખસેડીને, આપણે શોધીશું કે મોટાભાગની ઊર્જા સ્પેક્ટ્રમના લાલ ભાગમાં છે, અને પીળા-લીલામાં નહીં, જેમ કે તે આંખને લાગે છે.

આ પ્રયોગોના પરિણામોના આધારે, આવર્તન પર રેડિયેશનની તીવ્રતાની વર્ણપટની ઘનતાની અવલંબનનો વળાંક બાંધવો શક્ય છે. રેડિયેશનની તીવ્રતાની સ્પેક્ટ્રલ ઘનતા પ્લેટના તાપમાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને પ્રકાશને વિઘટન કરવા માટે વપરાતું ઉપકરણ માપાંકિત છે કે કેમ તે શોધવાનું મુશ્કેલ નથી, એટલે કે, જો તે જાણીતું હોય કે સ્પેક્ટ્રમનો આપેલ ભાગ કઈ આવર્તન સાથે સુસંગત છે. થી

એબ્સીસા અક્ષ સાથે અંતરાલ Av ના મધ્યબિંદુઓને અનુરૂપ ફ્રીક્વન્સીઝના મૂલ્યો અને ઓર્ડિનેટ અક્ષની સાથે રેડિયેશનની તીવ્રતાના વર્ણપટની ઘનતાનું કાવતરું કરીને, આપણે સંખ્યાબંધ બિંદુઓ મેળવીએ છીએ જેના દ્વારા આપણે એક સરળ વળાંક દોરી શકીએ છીએ. આ વળાંક ઊર્જાના વિતરણ અને ઇલેક્ટ્રિક આર્કના સ્પેક્ટ્રમના દૃશ્યમાન ભાગની દ્રશ્ય રજૂઆત આપે છે.

સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણતેમના સ્પેક્ટ્રાનો ઉપયોગ કરીને વિવિધ પદાર્થોની રાસાયણિક રચનાનો અભ્યાસ કરવાની એક પદ્ધતિ છે.

ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રાનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા વિશ્લેષણને ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે, અને શોષણ સ્પેક્ટ્રાનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા વિશ્લેષણને શોષણ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે.

ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ નીચેના તથ્યો પર આધારિત છે:

1. દરેક તત્વનું પોતાનું સ્પેક્ટ્રમ હોય છે (રેખાઓની સંખ્યા, તેમના સ્થાન અને તરંગલંબાઇમાં ભિન્નતા), જે ઉત્તેજનાની પદ્ધતિઓ પર આધારિત નથી.

2. વર્ણપટ રેખાઓની તીવ્રતા આપેલ પદાર્થમાં તત્વની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.

અજ્ઞાત રાસાયણિક રચનાવાળા પદાર્થનું સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કરવા માટે, બે ક્રિયાઓ હાથ ધરવા જરૂરી છે: કોઈક રીતે આ પદાર્થના અણુઓને રેખા સ્પેક્ટ્રમ સાથે પ્રકાશ ફેંકવા દબાણ કરો, પછી આ પ્રકાશને સ્પેક્ટ્રમમાં વિઘટિત કરો અને તરંગલંબાઇ નક્કી કરો. તેમાં જોવા મળેલી રેખાઓ. સામયિક કોષ્ટકના રાસાયણિક તત્વોના જાણીતા સ્પેક્ટ્રા સાથે પરિણામી રેખા સ્પેક્ટ્રમની તુલના કરીને, તે નક્કી કરવું શક્ય છે કે અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થની રચનામાં કયા રાસાયણિક તત્વો હાજર છે. સ્પેક્ટ્રમમાં વિવિધ રેખાઓની તીવ્રતાની તુલના કરીને, આ પદાર્થમાં વિવિધ ઘટકોની સંબંધિત સામગ્રી નક્કી કરી શકાય છે.

સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક હોઈ શકે છે.

જો અભ્યાસ હેઠળનો પદાર્થ વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં હોય, તો તે પદાર્થના અણુઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે. સ્પાર્ક સ્રાવ. છેડે બે ઇલેક્ટ્રોડ સાથેની નળી અભ્યાસ હેઠળના ગેસથી ભરેલી છે. આ ઇલેક્ટ્રોડ્સ પૂરા પાડવામાં આવે છે ઉચ્ચ વોલ્ટેજઅને ટ્યુબમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનની અસરો ઝડપી ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર, અભ્યાસ હેઠળ ગેસના અણુઓના આયનીકરણ અને ઉત્તેજના તરફ દોરી જાય છે. માં ઉત્તેજિત અણુઓના સંક્રમણ દરમિયાન સામાન્ય સ્થિતિઆપેલ તત્વની લાક્ષણિકતા પ્રકાશની માત્રા ઉત્સર્જિત થાય છે.

ઘન અથવા સ્થિત પદાર્થની રાસાયણિક રચના નક્કી કરવા માટે પ્રવાહી સ્થિતિ, તેના ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમ અનુસાર, પ્રથમ અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થને તેમાં રૂપાંતરિત કરવું જરૂરી છે વાયુ અવસ્થાઅને કોઈક રીતે આ ગેસને ઉત્સર્જિત પ્રકાશ બનાવો. સામાન્ય રીતે, આર્ક ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ નક્કર સ્થિતિમાં પદાર્થના નમૂનાઓનું વર્ણપટકીય વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે. ચાપ પ્લાઝ્મામાં, પદાર્થ વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે, અને અણુઓ ઉત્તેજિત અને આયનાઇઝ્ડ થાય છે. ઇલેક્ટ્રોડ કે જેની વચ્ચે આર્ક ડિસ્ચાર્જ સળગાવવામાં આવે છે તે સામાન્ય રીતે અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થ (જો તે ધાતુ હોય) અથવા ગ્રેફાઇટ અથવા તાંબાના બનેલા હોય છે. કાર્બન અને તાંબુ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં તેમના અણુઓના ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રામાં થોડી સંખ્યામાં રેખાઓ હોય છે અને તેથી, અભ્યાસ હેઠળના પદાર્થના સ્પેક્ટ્રમનું નિરીક્ષણ કરવામાં ગંભીર દખલગીરી થતી નથી. પરીક્ષણ પદાર્થનો પાવડર નીચલા ઇલેક્ટ્રોડની વિરામમાં મૂકવામાં આવે છે.

સાહિત્ય

અક્સેનોવિચ એલ.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર માં ઉચ્ચ શાળા: સિદ્ધાંત. સોંપણીઓ. પરીક્ષણો: પાઠયપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ આપતી સંસ્થાઓ માટે લાભો. પર્યાવરણ, શિક્ષણ / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; એડ. કે.એસ. ફારિનો. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - P. 531-532.