Гарч буй гэрлийн спектрийн найрлага нь хамгийн их байдаг. Нарны цацрагийн спектрийн найрлага

Нэг зоосны хоёр тал

Өнгөийг "харахын тулд" хоёр зүйл хэрэгтэй: гэрлээр гэрэлтдэг объект (үйл явцын физик бүрэлдэхүүн хэсэг) ба хүний ​​нүд (физиологийн бүрэлдэхүүн хэсэг).

ХАМТ физик цэгалсын хараа, бидний өнгө гэж ойлгодог зүйл бол багц юм цахилгаан соронзон долгионхүний ​​нүдээр ялгагдах тодорхой давтамжийн хүрээ.

Биологи, хүний ​​физиологийн үүднээс авч үзвэл хоёр нь хүний ​​нүдний өнгөний ойлголтыг хариуцдаг янз бүрийн төрөл мэдрэлийн эсүүд(рецепторууд), тус тус боргоцой ба саваа гэж нэрлэдэг, шингээх гэрлийн долгионболон үйлдвэрлэх мэдрэлийн импульстархинд.

Хүний нүдний тухайд бүх өнгө нь мэдрэгддэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй янз бүрийн хүмүүсээрөөрөөр - хоёр хүн ижил өнгийг ижил байдлаар хүлээж авдаггүй. Та өнгөний талаарх ойлголтоо өөр хүний ​​ойлголттой харьцуулах туршилт хийснээр үүнийг шалгаж болно.

Гэрлийн спектрийн найрлага

Гэрэл гэдгийг шинжлэх ухаан нотолсон цахилгаан соронзон спектр- нэг өнгийн цацрагийн дараалал, тус бүр нь цахилгаан соронзон чичиргээний тодорхой долгионы урттай тохирч байна. Цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийн оптик муж нь үл үзэгдэх гэсэн гурван хэсгээс бүрдэнэ хэт ягаан туяа(долгионы урт 10-400 нм), нүдэнд харагдах гэрлийн цацраг (долгионы урт 400-750 нм), нүдэнд гэрэл, үл үзэгдэх гэж ойлгогддог. хэт улаан туяаны цацраг(долгионы урт 740 нм - 1-2 мм). Гэрлийн цацраг нь нүдэнд нөлөөлж, өнгөний мэдрэмжийг үүсгэдэг бол цахилгаан соронзон долгион (нм) цацраг нь дараахь өнгөтэй байдаг.

• 390-440 нил ягаан
• 440-480 цэнхэр
• 480-510 цэнхэр
• 510-550 ногоон
• 575-585 шар
• 585-620 улбар шар
• 630-770 улаан

Өдрийн нарны гэрлийг хүн төрөлхтөн хамгийн байгалийн гэрэл гэж ойлгодог. Гэхдээ улайсдаг чийдэнгийн гэрэл нь "илүү дулаахан", өөрөөр хэлбэл илүү улаан өнгөтэй байдаг. Үүний зэрэгцээ флюресцент чийдэнгийн гэрэлтүүлэг нь илүү их цэнхэр өнгөтэй байдаг тул "хүйтэн" мэт харагддаг.

Гэрлийн тоон шинж чанар

Гэрлийн үндсэн хэмжигдэхүүн ба нэгжийн тухай ойлголтуудыг танилцуулъя.

• Гэрлийн урсгал гэдэг нь нүдэнд тусах гэрлийн мэдрэмжээр үнэлэгддэг цацрагийн энергийн хүч юм. Люменээр (лм) хэмждэг.
• Гэрлийн эрч хүч нь 1 стерадиантай тэнцэх хатуу өнцгийн дотор тархах гэрлийн урсгал юм. Энэ нь канделагаар (cd) хэмжигддэг.
• Гэрэлтүүлэг - үнэ цэнэ гэрлийн урсгал, нэгж гадаргуу дээр тохиолдох. Үүнийг люкс (lx) -ээр хэмждэг.
• Гэрэлтүүлгийн хэмжээ (өртөх) нь гэрэл мэдрэмтгий элементийн гэрэлтүүлгийн бүтээгдэхүүн ба гэрэлтүүлгийн хугацаа (хөшигний хурд) юм. Хэмжилтийн нэгжнь люкс секунд (lx-s).

Гэрлийн эх үүсвэрүүд

Хэд хэдэн стандарт гэрлийн эх үүсвэрүүд байдаг.

Цахилгаан улайсдаг чийдэн

2854 К-ийн өнгөний температуртай эх үүсвэрийн гэрлийг улайсдаг цахилгаан чийдэнгийн стандарт цацраг гэж үздэг.

Шинэ нэр томъёо

Өнгөний температур нь туйлын температур юм хар биетухайн гэрэлтэй ижил спектрийн найрлагатай гэрлийг ялгаруулдаг. Өнгөний температурыг Келвин (K) -ээр хэмждэг. Тиймээс мониторуудын стандартын дагуу та өнгөний температурыг 9300 эсвэл 6500 К болгож тохируулж болно, энэ нь цэнхэр эсвэл илүү шар өнгөтэй тохирч байна.

Гэрэл зургийн хувьд улайсдаг чийдэнг ерөнхий (сарнисан) болон чиглэлтэй гэрлийн гэрэлтүүлэгч болгон ашиглаж болно. Гэрэлтүүлгийн чухал шинж чанар бол тархалтын өнцөг юм - гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийн гэрлийн эрчмийг тэнхлэгийн чиглэлд гэрлийн эрчмийн 10% -иас ихгүй хэмжээгээр бууруулдаг өнцөг.

асаагуур ерөнхий гэрэлхамт байх ёстой өндөр өнцөгсарних (60-80 градус), чиглүүлэгч гэрлийн гэрэлтүүлэгч (прожектор) -ын хувьд тараах өнцөг нь нарийн (хэд хэдэн градус) -аас нэлээд өргөн (60 градус) хүртэл байх ёстой.

Практикт гэрэлтүүлэгчийн хувьд галоген чийдэн бүхий төхөөрөмжийг ашигладаг, жишээлбэл, "Свет-500" эсвэл "Луч-300". Ийм гэрэлтүүлэгч нь гэрлийн эх үүсвэрийг тусгалын тэнхлэгийн дагуу хэвтээ байдлаар байрлуулсан тусгал юм. Төхөөрөмж нь 275 эсвэл 500 Вт чадалтай улайсдаг чийдэнг суурилуулах зориулалттай. Эвхэгддэг залгуур нь гэрлийн хуваарилалтыг тохируулах боломжийг олгодог. Төхөөрөмж нь ерөнхий болон чиглэлтэй гэрэлтүүлгийн аль алинд нь тохиромжтой. Төхөөрөмж дээрх хоёр хавтсыг ашиглан өнцгийг хязгаарлаж болно. Төхөөрөмж нь tripod дээр суурилагдсан.

Нар

Олон улсын гэрээний дагуу нарны шууд тусгалын стандарт нь 5400 К өнгөний температуртай цацраг юм.

Нарны гэрлийг агаар мандалд чиглүүлж (шууд) эсвэл тарааж болно. Энэ нь цацрагийн энергийн эрч хүч, спектрийн тархалтад хувьсах чадвартай байдаг. Спектр нарны цацрагжишээлбэл, объект хэрхэн байрлаж байгаагаас хамаарч өөрчлөгддөг - наранд эсвэл сүүдэрт.

Өглөө эрт, орой эрт нарны гэрэл нь өдрийн дундаас хамаагүй илүү улбар шар, улаан туяа агуулдаг.

Нар мандах тусам гэрлийн эрч хүч аажмаар нэмэгдээд зогсохгүй өнгөний температур ч нэмэгддэг.

Нарны гэрэлтүүлгийн шинж чанар нь агаар мандлын нөлөөлөлд байнга нөлөөлдөг. Хуримтлагдсан үүлтэй үед гэрлийн тодосгогч нь цэлмэг, үүлгүй цаг агаартай харьцуулахад ойролцоогоор 2 дахин багасдаг.

Гар чийдэн

Флюресцент чийдэн ба гэрэл зургийн гэрэл нь ижил энергитэй спектртэй бөгөөд бүх монохромат цацрагийн энерги нь хоорондоо тэнцүү байдаг. Өөрөөр хэлбэл, электрон импульсийн гэрэл гэгээ нь өдрийн гэрэлтэй ойролцоо цацрагийн спектртэй байдаг.

Гялсгуурын гол шинж чанаруудын нэг бол чиглүүлэгчийн дугаар юм - флэшээс объект хүртэлх зай ба линзний нүхний дугаарын үржвэр. Удирдагчийн дугаар нь флэш энерги, гэрлийн цацрагийн тархалтын өнцөг, тусгалын загвараас хамаарна. Дүрмээр бол гарын авлагын дугаарыг 100 ISO (65 ГОСТ нэгж) мэдрэмжтэй кинонд заадаг.

Өнгөт загварын тухай ойлголт

Учир нь математик тайлбардоторх өнгө компьютерийн төхөөрөмжүүд ( дижитал камерууд, сканнер, принтер, монитор) өөр өөр өнгөт загварууд байдаг (эсвэл өнгөт орон зай), тухайлбал: CMYK, RGB, HSB, L*A*B* болон бусад. Ийм загварт үндсэн өнгө бүрт тодорхой утгыг өгдөг дижитал код. Үүнийг жишээгээр тайлбарлая.

Стандартын өнгөт загвартай танилцах үйлдлийн систем Windows XP график засварлагч MS Paint XP командыг ажиллуулна: Start All programs Standard Paint, дараа нь командыг өгнө: Palette Change palette Color Define color (Зураг 1.1).

Энэ зураг дээр бид заагчийн байрлалын дагуу спектрт сонгосон өнгө нь аль ч дижитал төхөөрөмжид дүрслэгдэх болно гэдгийг бид харж байна. өнгөт загвар HSB дугаар 84,200,120 эсвэл RGB өнгөт загварын дугаар 21,234,43.

ШИНЭ ХУГАЦАА

Өнгөний загвар (эсвэл өнгөт орон зай) нь өнгийг тодорхойлох математикийн нарийн арга хэрэгсэл юм. Тиймээс, хэрэв та R21G234B43 өнгөт дохиог дэлгэц рүү илгээвэл ямар ч дэлгэц дээр ижил өнгө гарч ирэх ёстой. энэ тохиолдолд, ногоон). ШИНЭ ХУГАЦАА

Хэрэв харагдахуйц гэрлийн спектрийг тойрог дээр дараалан (солонго шиг) байрлуулбал өнгөт дугуйтай болно. Өнгөний дугуйг ашиглан янз бүрийн цахилгаан соронзон долгион (өнгө) холилдох үед тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг илүү тодорхой харж болно.

Гэрэл зургийн өнгөт дугуй нь том хэмжээтэй байдаг практик ач холбогдол. Зураг дээрээс. 1.2-ыг харж болно: зургийн аль ч өнгийг сайжруулахын тулд түүнийг нөхөж буй нэмэлт өнгийг сулруулах хэрэгтэй (өнгөт дугуй дээр түүний эсрэг талд байрладаг). Жишээлбэл, зургийн нийт өнгөний агуулгыг ногоон өнгийг нэмэгдүүлэхийн тулд өөрчлөхийн тулд түүний агуулгыг багасгах хэрэгтэй. нил ягаан, мөн хэрэв та зурган дээрх шар өнгөний хэмжээг нэмэгдүүлэхийг хүсч байвал цэнхэр өнгөний эрчмийг багасгах хэрэгтэй. Энэ зарчим дээр л байдаг өнгө засахдоторх зургууд график редакторууд(жишээлбэл, Adobe Photoshop дээр).

Өнгөт дугуй дээр тойргийн баруун дээд хэсгийг "дулаан", зүүн доод хэсгийг "сэрүүн" гэж үздэг. Өнгөний дулааны энэ шинж чанар нь өнгөний хүнд үзүүлэх нөлөөг ихээхэн тодорхойлдог. Дулаан өнгөнд улбар шар, улаан, орно шар өнгө. Энд гал түймэртэй холбоо тогтоох боломжтой. Хүйтэн хүмүүст - хөх, хөх өнгийн сүүдэр. Зарим хүмүүс мөстэй холбоотой байж болно. Халуун өнгөТэд дотно, эелдэг, хүйтэн хүмүүс хол, бие даасан мэт санагддаг. Хүйтэн, дулаан өнгө аясыг сайтар ашиглах нь гэрэл зургийн ажлаа сайжруулах боломжийг танд олгоно.

Гүйцэтгэсэн: Камалетдинов

Төлөвлөгөө

Гэрэл нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл юм

Гэрлийн спектрийн найрлага ба фазын массивын тухай ойлголт

Спектрийн хэсгүүдэд гэрлийн тархалт, ногоон навчаар шингээлт

Гэрэл нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл юм

Дэлхий дээрх янз бүрийн амьдрах орчны гэрлийн түвшин өөр өөр байдаг. Доод талаас газарзүйн өргөрөгөндөр өдрүүд хүртэл өсөн нэмэгдэж буй улиралд өдрийн урт нэмэгддэг. Доод болон дээд уулын бүсүүдийн хооронд гэрэлтүүлгийн нөхцөлд мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаж байна. Ойд өвөрмөц цайвар уур амьсгалыг бий болгож, модны титэм эсвэл өтгөн өндөр өвсөөр янз бүрийн сүүдэрлэдэг. Өндөр ургамлын халхавч дор гэрэл нь зөвхөн сулрахаас гадна түүний спектрийг өөрчилдөг. Тэр ойд байна

улаан, ногоон туяатай гэсэн хоёр максимумтай.

IN усан орчинсүүдэрлэхногоон хөх, усны ургамлууд нь ойн ургамал шиг сүүдэрт байдаг. Усан дахь гэрлийн эрчмийг гүнд бууруулах нь янз бүрийн хурдаар тохиолдож болох бөгөөд энэ нь зэргээс хамаарна

усны ил тод байдал. Гэрлийн найрлага дахь өөрчлөлт нь янз бүрийн өнгөтэй замагны бүлгүүдийн тархалтад тусгагдсан байдаг. Ногоон замаг гадаргууд ойртож, бор замаг гүнд ургадаг

илүү гүнд - улаан.

Бага эрчимтэй гэрэл хөрсөнд нэвтэрч,

Гэрэл хамгийн чухал физиологийн ач холбогдолфотосинтезийн үйл явц нь зөвхөн гэрэлд л боломжтой байдаг тул ногоон ургамлын амьдралд.

Бүгд газрын ургамал бөмбөрцөгфотосинтезийн явцад жил бүр 450 тэрбум тонн үүсдэг органик бодис, өөрөөр хэлбэл дэлхийн нэг оршин суугч тутамд ойролцоогоор 180 тонн.

Өөр өөр ургамал гэрлийн өөрчлөлтөд өөр өөр хариу үйлдэл үзүүлдэг. Сүүдэрт ургамалд гэрэл багатай үед фотосинтез идэвхтэй явагддаг бөгөөд гэрэлтүүлгийг цаашид нэмэгдүүлэх нь үүнийг сайжруулдаггүй. Гэрэлд дуртай ургамалд хамгийн их фотосинтез бүрэн гэрэлд явагддаг. Гэрлийн хомсдолд гэрэлтдэг ургамлууд сул механик эдийг бий болгодог тул завсрын зангилаа уртассанаас иш нь уртасч, хэвтдэг.

Гэрэлтүүлэг нөлөөлдөг анатомийн бүтэцнавч. Хөнгөн навчнууд нь сүүдрийн навчнаас илүү зузаан, барзгар байдаг. Тэд зузаан зүсмэл, зузаан ханатай арьстай, механик болон дамжуулагч эдүүд сайн хөгжсөн байдаг. Хөнгөн эсүүд дэх хлоропластууд

Гэрлийн спектрийн найрлага ба фазын массивын тухай ойлголт

Фотосинтезийн үйл явцын хамгийн чухал онцлог нь нарны гэрлийн энергийг ашиглан явагддаг.

Цацрагийн энерги нь энерги юм цахилгаан соронзон чичиргээ, энэ нь тодорхой долгионы урт, чичиргээний давтамж, хурдаар тодорхойлогддог

хуваарилалт.

Спектрийн бие даасан хэсгүүдийн шинж чанар

Фотохимийн анхны хуулийн дагуу зөвхөн шингэсэн цацрагийг ашиглах боломжтой химийн урвал. Хэрэв урвалд орж буй молекулууд нь өнгөгүй бөгөөд гэрлийг шингээдэггүй бол фотохимийн урвал нь зөвхөн тусгай бодисуудын оролцоотойгоор явагдана.

Мэдрэмж үүсгэгч. Мэдрэмжтэй бодисууд нь гэрлийн энергийг шингээж, нэг эсвэл өөр өнгөгүй молекул руу шилжүүлдэг бодис юм

Фотохимийн урвал нь 147-587 кЖ/моль хүртэлх квант мужид боломжтой. Ийнхүү улаан гэрлийн квант (176 кЖ/моль хв) агуулагдана хангалттай тоо хэмжээхэрэгжүүлэх эрчим хүч фотохимийн урвал. Үүний зэрэгцээ цэнхэр гэрлийн квантуудыг (261 кЖ/моль хв) шингээх үед урвалд орж буй молекулууд илүүдэл энергийг хүлээн авах бөгөөд энэ нь дулаан эсвэл гэрлийн хэлбэрээр ялгардаг.

Молекулууд нөлөөн дор хариу үйлдэл үзүүлэх болно өөр өөр тоо хэмжэээрчим хүч. Эрчим хүчний хэрэглээ нь гэрлийн чанараас хамаарна. Энэ нь О.Варбургийн судалгаагаар батлагдсан. Эдгээр судалгаагаар 1 Ж шингэсэн цацрагийн энергийн фотосинтезийн ажлын хэмжээг анх удаа тогтоожээ. Энэ утга нь долгионы урт нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

>> Гэрлийн тархалт. Гэрлийн спектрийн найрлага

• Зуны нарлаг өдөр. Гэнэт тэнгэрт үүл гарч ирэн, нар үргэлжлэн гэрэлтэж байгааг "анааргүй" мэт бороо орж эхлэв. Ийм бороог ард түмэн сохор гэж нэрлэдэг. Бороо хараахан зогсоогүй ч олон өнгийн солонго аль хэдийн тэнгэрт гялалзаж байв (Зураг 3.45). Тэр яагаад гарч ирэв? Та хариултыг дараагийн догол мөрөнд олж мэдэх болно.

Зураг. 3.45. Солонго шиг үзэгдлийг усан оргилуур эсвэл хүрхрээ шүрших үед ажиглаж болно

1. Бид цагаан гэрлийн задралыг спектр болгон судалдаг

Лабораторийн нөхцөлд солонготой төстэй гайхалтай үзэгдлийг ажиглаж болно. Үүнийг хийхийн тулд цагаан гэрлийн нарийн туяаг чиглүүлье шилэн призм(Зураг 3.46). Призмээр дамжин өнгөрөхөд цагаан гэрлийн туяа хугарч, дэлгэцэн дээр солонго судал үүсдэг - спектр.

Спектрийн харагдах байдал нь цагаан гэрлийн туяа нь өөр өөр өнгийн гэрлийн цацрагуудын нэгдэл бөгөөд өөр өөр өнгийн гэрлийн цацраг нь нэг орчинд янз бүрийн хурдаар тархдагтай холбон тайлбарладаг.

• Тодорхой орчинд гэрлийн туяа тархах хурд нь цацрагийн өнгөнөөс хамаарахыг гэрлийн дисперс гэж нэрлэдэг.

Ихэвчлэн бага хурдтай гэрлийн туяа илүү хугардаг.

Цагаан будаа. 3.46 Шилэн призмээр дамжих үед цагаан гэрлийг спектр болгон задлах Нил ягаан туяа хамгийн хүчтэй хугардаг, улаан туяа хамгийн сул хугардаг.

Цагаан будаа. 3.47 Зарим нэмэлт өнгө

Жишээлбэл, таны сургуульд сурч байсан хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр ягаан туяа нь улаанаас бага хурдтай байдаг тул илүү хүчтэй хугардаг. Дашрамд хэлэхэд, ийм учраас тууз нил ягаанспектрт энэ нь улаан доор байрладаг (Зураг 3.46).

Зурагтай харьцуулж үзье. 3.45 ба 3.46: солонгын өнгө нь спектрийн өнгө бөгөөд энэ нь гайхмаар зүйл биш юм, учир нь үнэндээ солонго нь нарны гэрлийн асар том спектр юм. Олон тооны жижиг дуслууд (солонго борооны үеэр эсвэл борооны дараа үргэлж хэрхэн үүсдэгийг санаж байна уу?), олон "призм" шиг хамтдаа ажиллаж, нарны цагаан гэрлийг хугалж, олон өнгийн нум үүсгэдэг.

2. Өнгөний шинж чанарыг тодорхойлох

Спектрийн хувьд ихэвчлэн долоон өнгө байдаг: улаан, улбар шар, шар, ногоон, хөх, индиго, ягаан.

Хоёр өөр спектрийн өнгөт гэрлийн туяа нь бие биен дээрээ наалдсан үед бусад өнгө үүсгэдэг. Энэ үзэгдлийг спектрийн өнгө ялгах гэж нэрлэдэг. Тиймээс улбар шар, ногоон өнгийн туяаг дэлгэцэн дээр давхцуулж чиглүүлснээр бид дэлгэцэн дээр шар өнгөтэй болно.

Зарим спектрийн өнгөбие биен дээрээ давхцвал үүсдэг цагаан. Ийм хос спектрийн өнгийг нэмэлт гэж нэрлэдэг (Зураг 3.47). Зураг дээр А ба В талбайн өнгө нь цагаан өнгөтэй бие биенээ нөхөж байгаа тул нэмэлт юм.

Улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн спектрийн өнгө нь бидний алсын хараанд онцгой ач холбогдолтой юм. Эдгээр гурван өнгийг өөр өөр харьцаагаар давхцуулж, та авах боломжтой янз бүрийн өнгөболон сүүдэр (Зураг 3.48). Үүний зэрэгцээ, ногоон, улаан ба цэнхэр өнгөспектрийн бусад өнгийг хослуулах замаар олж авах боломжгүй.

Жишээлбэл, өнгөт телевизор нь гурван үндсэн спектрийн өнгийг өөр өөр харьцаагаар давхцуулахад суурилдаг. Томруулдаг шилээр зурагтын өнгөт дэлгэцийг харвал зураг нь улаан, ногоон, цэнхэр өнгийн жижиг биетүүдээс бүрдэхийг харах болно.

Цагаан будаа. 3.48 Спектрийн үндсэн өнгө - ногоон, улаан, цэнхэр

Цагаан будаа. 3.49. Цэнхэр гэрлээр гэрэлтсэн ургамлын навчнууд бидэнд бараг хар өнгөтэй харагддаг.

3. Дэлхий яагаад өнгөлөг байдгийг олж мэд

Үүнийг мэдсээр байж цагаан гэрэлнарийн төвөгтэй тул яагаад гэдгийг тайлбарлах боломжтой бидний эргэн тойрон дахь ертөнцЦагаан гэрлийн цорын ганц эх үүсвэр болох Нараар гэрэлтдэг - бид олон өнгийн гэрлийг хардаг.

Та аль хэдийн мэдэж байгаачлан гэрэл нь хэсэгчлэн тусдаг физик бие, тэдгээрт хэсэгчлэн хугарч, хэсэгчлэн шингэдэг бөгөөд эдгээр процессууд нь биетүүдээс бүрдэх материалын оптик шинж чанар, туссан гэрлийн туяаны өнгө зэргээс шалтгаална.

Цагаан гадаргуу нь бүх өнгийн туяаг адилхан тусгадаг. Тиймээс цагаан гэрлийн эх үүсвэрээр гэрэлтүүлсэн ландшафтын хуудас нь бидэнд цагаан мэт харагддаг. Нэг эх үүсвэрээр гэрэлтдэг ногоон өвс нь ногоон туяаг голчлон тусгаж, үлдсэнийг нь шингээдэг. Улаан алтанзул цэцгийн дэлбээнүүд нь голчлон улаан туяа, наранцэцгийн шар дэлбээнүүд нь шар туяа тусгадаг.

Ургамлын ногоон навч руу чиглэсэн цэнхэр гэрлийг навчис бараг бүхэлд нь шингээх болно, учир нь ийм навч нь ногоон туяаг голчлон тусгаж, бусдыг шингээдэг. Энэ нь цэнхэр гэрлээр гэрэлтсэн навчис бидэнд бараг хар харагдана гэсэн үг юм (Зураг 3.49). Жишээлбэл, бид цагаан цаасыг цэнхэр гэрлээр гэрэлтүүлбэл цагаан цаас нь бүх өнгө, түүний дотор цэнхэр туяаг тусгадаг тул энэ нь бидэнд цэнхэр мэт харагдах болно. Гэхдээ муурны хар үс нь бүх өнгийн туяаг шингээдэг тул бид ямар ч гэрлээр гэрэлтүүлэхээс үл хамааран муур хар өнгөтэй хэвээр байх болно.

• Үүнийг нэгтгэн дүгнэе

Тодорхой орчинд гэрлийн туяа тархах хурд нь цацрагийн өнгөнөөс хамаарахыг гэрлийн дисперс гэж нэрлэдэг. Тархалтын үр дүнд цагаан гэрэл, жишээлбэл, призмээр дамжин өнгөрч, спектр үүсгэдэг, өөрөөр хэлбэл. нь долоон спектрийн өнгө (улаан, улбар шар, шар, ногоон, хөх, индиго, ягаан) болж задардаг.

Хоёр өөр спектрийн өнгө давхцахад бусад өнгө үүсдэг.

Үүний ачаар өөр өөр биегэрлийг өөрөөр тусгах, хугалах, шингээх, бид эргэн тойрныхоо ертөнцийг өөр өөр өнгөөр ​​хардаг.

• Аюулгүй байдлын асуултууд

1. Гэрлийн тархалтыг юу гэж нэрлэдэг вэ?

2. Гэрлийн тархалтын шалтгаан юу вэ?

3. Юу байгалийн үзэгдлүүдгэрлийн тархалтаар тайлбарлаж болох уу?

4. “Цагаан гэрэл бол нарийн төвөгтэй гэрэл” гэсэн хэллэг ямар утгатай болохыг тайлбарлана уу?

5. Ямар өнгийг нэмэлт гэж нэрлэдэг вэ?

6. Спектрийн үндсэн өнгөний шинж чанарыг нэрлэнэ үү.

7. Ногоон усан үзэм ямар өнгийн гэрлийг тусгадаг вэ?

• Дасгал

1. Цэнхэр шилээр ямар өнгийн гэрэл өнгөрдөг вэ? энэ нь түүнд шингэсэн үү?
2. Ногоон шилээр харахад цагаан цаасан дээрх улаан үсэг хэрхэн харагдах вэ? Цаасны өнгө ямар байх вэ?
3. Цагаан цаасан дээр ягаан бэхээр бичсэн бичвэрийг ямар өнгийн шилээр харж болохгүй вэ?
4. Усан дотор улаан, улбар шар, цэнхэр өнгийн гэрлийн туяа тархдаг. Аль цацраг илүү их тархах хурдтай байх вэ?

• Туршилтын даалгавар

1. Гүехэн савыг усаар дүүргээд хананы ойролцоо байрлуулна. Савны ёроолд байрлуулна хавтгай тольдоор мохоо өнцөгдоод тал руу. Толин тусгал нь усанд бүрэн дүрэгдсэн байх ёстой. Гэрлийн туяаг чиглүүлэхэд ханан дээр "" гарч ирнэ. нарлаг туулай" Үүнийг сайтар судалж, ажиглагдаж буй үзэгдлийг тайлбарла.

2. Янз бүрийн өнгийг давхарлах туршилт хийх. Үүнийг хийхийн тулд зузаан цааснаас 15 см-ийн диаметртэй хэд хэдэн тойрог хайчилж ав. Эхний секторыг улаанаар, хоёр дахь хэсгийг цэнхэр, гурав дахь хэсгийг ногоон өнгөөр ​​будна. Үлдсэн тойргийг салбаруудад хуваа өөр өөр хэмжээтэйямар ч хамаагүй будна өөр өөр өнгө. Бөмбөг үзэгний үзүүрт тойрог бүрийг нэг нэгээр нь тавиад эргүүлээрэй. Ажиглалтаа тайлбарлаж, тайлбарла.

• Украин дахь физик, технологи

"СЭЛМИ" нээлттэй хувьцаат компани(Суми электрон микроскопууд) 1959 онд үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаагаа эхэлсэн. Энэхүү аж ахуйн нэгж нь ТУХН-д хэмжих хэрэгслийн үйлдвэрлэлд маргаангүй тэргүүлэгч юм.

SELMI холбооны бүтээгдэхүүнүүдийн нэг нь спектрофотометр юм (зураг харна уу). Энэ төхөөрөмж нь агуулгыг шинжлэхэд зориулагдсан хүнд металлууд, хортой бодисууд(цайры, хар тугалга, зэс, кадми, мөнгөн ус) хүнсний бүтээгдэхүүн, хүнсний түүхий эд, түүнчлэн байгалийн ус, хөрсний дээж гэх мэт спектрофотометрийн мэдрэмж маш өндөр. Уг төхөөрөмж нь нэг литр усанд 0.005 мг мөнгөн ус байгааг илрүүлж чадна гэж бодъё.

Физик. 7-р анги: Сурах бичиг / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X .: "Ранок" хэвлэлийн газар, 2007. - 192 х.: өвчтэй.

Гэрэл - цахилгаан соронзон цацраг, халсан эсвэл өдөөгдсөн бодисоор ялгардаг, хүний ​​нүдээр мэдрэгддэг. Ихэнхдээ гэрлийг зөвхөн ойлгодоггүй харагдах гэрэл, гэхдээ зэргэлдээх өргөн хүрээний бүс нутгууд. Гэрлийн шинж чанаруудын нэг нь түүний өнгө юм монохромат цацрагдолгионы уртаар, нарийн төвөгтэй цацрагийн хувьд түүний спектрийн найрлагаар тодорхойлогддог.

Үндсэн гэрлийн эх үүсвэр - нар. Түүний ялгаруулж буй гэрлийг цагаан гэж үздэг. Нарнаас гэрэл ирж байнаөөр өөр долгионы урттай.

Гэрэл нь гэрлийн цацрагийн хүчнээс хамаардаг температуртай байдаг. Эргээд хүч нь долгионы уртаас хамаардаг.

Улайсдаг чийдэнгийн гэрэл цагаан мэт харагдах боловч спектр нь улаан руу шилждэг.

Флюресцент чийдэнгийн гэрэл нь спектрийн ягаан хэсэг рүү шилждэг, цэнхэр өнгөтэй, өнгөний өндөр температуртай байдаг.

Өндөр өндөрлөг газар нутагт нарны гэрэл ягаан долгионы уртад чиглэсэн байдаг. Энэ нь өндөрт орших уур амьсгал ховордсонтой холбоотой юм.

Элсэрхэг цөлд спектр нь улаан долгион руу шилжих болно, учир нь руу нарны гэрэлхалуун элсний цацрагийг нэмдэг.

Зураг авалт хийхдээ эдгээр баримтуудыг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд эх хувилбарт байгаа сүүдэртэй өндөр чанартай гэрэл зургийг авахын тулд боломжтой гэрлийн цацрагийн спектрийг мэдэх шаардлагатай.

Тэр. -аас өөр өөр эх сурвалжГэрэл нь янз бүрийн урттай фотонуудаас гардаг.

Өнгө гэдэг нь янз бүрийн долгионы урт, эрчимтэй гэрлийн нөлөөгөөр хүний ​​нүд, тархинд үүсдэг мэдрэмж юм.

Янз бүрийн эрчмийн цацраг нь объектив байдлаар оршин тогтнож, тодорхой өнгөний мэдрэмжийг үүсгэдэг. Гэхдээ энэ нь өөрөө ямар ч өнгөгүй. Өнгө нь хүний ​​харааны эрхтэнд тохиолддог. Энэ нь тэднээс үл хамааран оршин тогтнохгүй. Тиймээс үүнийг объектив хэмжигдэхүүн гэж үзэх боломжгүй юм.

Субъектив чанарын болон тоон тооцоололтүүний шинж чанар.

Өнгөний мэдрэмжийн шалтгаан нь цахилгаан соронзон цацраг, гэрэл, объектив шинж чанаруудтай холбоотой байдаг субъектив шинж чанаруудөнгө, түүний ханалт, өнгө аяс, тод байдал.

Өнгөний өнгө нь субъектив юм. шинж чанаруудаар болзолт харааны ойлголтхүн, гэрэл, тодорхой эрчимтэй долгион.

Бүрэн хар бие нь тухайн гэрэлтэй ижил спектрийн найрлагатай гэрлийг ялгаруулах температурыг өнгөний температур гэж нэрлэдэг. Тэр зөвхөн зааж өгдөг спектрийн тархалтцацрагийн энерги, эх үүсвэрийн температур дээр биш. Тийм ээ, гэрэл цэнхэр тэнгэрЭнэ нь ойролцоогоор 12,500-25,000 К өнгөний температуртай тохирч байна, өөрөөр хэлбэл нарны температураас хамаагүй өндөр байна. Өнгөний температурыг Келвин (K) -ээр илэрхийлнэ.

Өнгөний температурын тухай ойлголт нь зөвхөн дулааны (халуун) гэрлийн эх үүсвэрт хамаарна. Хий ба металлын уур (натри, мөнгөн ус, неон чийдэн) дахь цахилгаан цэнэгийн гэрлийг өнгөний температураар тодорхойлох боломжгүй юм.

Бодисын химийн найрлага- хүн төрөлхтний ашигладаг материалын хамгийн чухал шинж чанар. Түүний нарийн мэдлэггүйгээр ямар ч хангалттай нарийвчлалтайгаар төлөвлөх боломжгүй юм. технологийн процессуудВ аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл. IN сүүлийн үедбодисын химийн найрлагыг тодорхойлоход тавигдах шаардлага улам бүр хатуу болсон: үйлдвэрлэлийн олон талбар ба шинжлэх ухааны үйл ажиллагаатодорхой "цэвэр" материалыг шаарддаг - эдгээр нь үнэн зөв, тогтсон найрлагад тавигдах шаардлага, түүнчлэн гадны бодисын хольц байгаа эсэхийг хатуу хязгаарлах явдал юм. Эдгээр чиг хандлагатай холбогдуулан бодисын химийн найрлагыг тодорхойлох дэвшилтэт аргуудыг боловсруулж байна. Үүнд аргачлал орно спектрийн шинжилгээ, үнэн зөв хангах ба хурдан суралцахматериалын хими.

Гэрлийн уран зөгнөл

Спектрийн шинжилгээний мөн чанар

(спектроскопи) судалгаа химийн найрлагагэрлийг ялгаруулах, шингээх чадварт суурилсан бодисууд. Хүн бүр мэддэг химийн элементзөвхөн түүний гэрлийн спектрийг ялгаруулж, шингээдэг бөгөөд үүнийг хийн төлөвт буулгах боломжтой.

Үүний дагуу тухайн материалд эдгээр бодис байгаа эсэхийг тэдгээрийн өвөрмөц спектрийн дагуу тодорхойлох боломжтой. Орчин үеийн аргуудСпектрийн шинжилгээ нь дээжинд нэг граммын тэрбум хүртэл жинтэй бодис байгаа эсэхийг тодорхойлох боломжийг олгодог - цацрагийн эрчмийн үзүүлэлт нь үүнийг хариуцдаг. Атомоос ялгарах спектрийн өвөрмөц байдал нь түүний физик бүтэцтэй гүн гүнзгий холбоотой болохыг тодорхойлдог.

Үзэгдэх гэрэл нь цацраг туяа юм 3,8 *10 -7 руу 7,6*10 -7 m, янз бүрийн өнгийг хариуцдаг. Бодис нь зөвхөн өдөөгдсөн төлөвт гэрэл ялгаруулж чаддаг (энэ төлөв нь тодорхойлогддог түвшин нэмэгдсэндотоод) эрчим хүчний байнгын эх үүсвэр байгаа тохиолдолд.

Илүүдэл энергийг хүлээн авснаар бодисын атомууд үүнийг гэрлийн хэлбэрээр ялгаруулж, хэвийн байдалдаа ордог. эрчим хүчний төлөв. Атомуудаас ялгарах энэхүү гэрэл нь спектрийн шинжилгээнд ашиглагддаг. Цацрагийн хамгийн түгээмэл төрлүүд нь: дулааны цацраг, электролюминесцент, катодолюминесценция, хемилюминесценц.

Спектрийн шинжилгээ. Металлын ионоор дөлөөр будах

Спектрийн шинжилгээний төрлүүд

Ялгарал ба шингээлтийн спектроскопи байдаг. Ялгарлын спектроскопийн арга нь гэрэл ялгаруулах элементүүдийн шинж чанарт суурилдаг. Бодисын атомуудыг өдөөхийн тулд хэдэн зуун, бүр хэдэн мянган градустай тэнцэх өндөр температурт халаалтыг ашигладаг - үүний тулд бодисын дээжийг дөл эсвэл хүчтэй үйл ажиллагааны талбарт байрлуулна. цахилгаан цэнэггүйдэл. Нөлөөллийн дор хамгийн өндөр температурБодисын молекулууд атомуудад хуваагддаг.

Илүүдэл энергийг хүлээн авсан атомууд нь янз бүрийн долгионы урттай гэрлийн квант хэлбэрээр ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг спектрийн төхөөрөмж - үүссэн гэрлийн спектрийг нүдээр дүрсэлсэн төхөөрөмжөөр тэмдэглэдэг. Спектрийн төхөөрөмжүүд нь спектроскопийн системийг тусгаарлах элемент болдог, учир нь гэрлийн урсгал нь дээжинд агуулагдах бүх бодисоос нэгтгэгддэг бөгөөд түүний даалгавар нь гэрлийн нийт массивыг спектр болгон хуваах явдал юм. бие даасан элементүүдба тэдгээрийн эрчмийг тодорхойлох нь ирээдүйд агуулагдах элементийн хэмжээний талаар дүгнэлт гаргах боломжийг олгоно. нийт массбодисууд.

• Спектрийг ажиглах, бүртгэх аргуудаас хамааран байдаг спектрийн багажууд: спектрограф ба спектроскоп. Эхнийх нь спектрийг гэрэл зургийн хальсанд бүртгэдэг бол хоёр дахь нь тусгай төхөөрөмжөөр дамжуулан хүний ​​шууд ажиглалт хийх спектрийг харах боломжтой болгодог. илрүүлэх хүрээ. Хэмжээг тодорхойлохын тулд долгионы уртыг өндөр нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог тусгай микроскопуудыг ашигладаг.
• Бүртгүүлсний дараа гэрлийн спектртэр ил болсон болгоомжтой дүн шинжилгээ хийх. Тодорхой урттай долгион ба тэдгээрийн спектр дэх байрлалыг тодорхойлно. Дараа нь тэдний байр суурь болон хүссэн бодисуудад хамаарах хамаарлыг тогтооно. Энэ нь долгионы байрлалын өгөгдлийг химийн элементүүдийн ердийн долгионы урт, спектрийг харуулсан арга зүйн хүснэгтэд байгаа мэдээлэлтэй харьцуулах замаар хийгддэг.
• Шингээлтийн спектроскопи нь ялгаралтын спектроскопитой адил хийгддэг. Энэ тохиолдолд бодисыг гэрлийн эх үүсвэр ба спектрийн аппаратын хооронд байрлуулна. Шинжилсэн материалаар дамжин ялгарсан гэрэл нь тодорхой долгионы уртын дагуу "уналт" (шингээх шугам) бүхий спектрийн аппаратанд хүрдэг - тэдгээр нь судалж буй материалын шингэсэн спектрийг бүрдүүлдэг. Судалгааны цаашдын дараалал нь дээрх ялгарлын спектроскопийн үйл явцтай төстэй юм.

Спектрийн шинжилгээг нээх

Шинжлэх ухаанд спектроскопийн ач холбогдол

Спектрийн шинжилгээ нь хүн төрөлхтөнд тодорхойлох боломжгүй хэд хэдэн элементийг нээх боломжийг олгосон уламжлалт аргуудбүртгэл химийн бодисууд. Эдгээр нь рубидий, цезий, гелий (энэ нь дэлхий дээр нээгдэхээс өмнө нарны спектроскопийн тусламжтайгаар нээгдсэн), индий, галли болон бусад элементүүд юм. Эдгээр элементүүдийн шугамууд нь хийн ялгаралтын спектрүүдэд илэрсэн бөгөөд тэдгээрийг судлах үед тодорхойгүй байв.

Эдгээр нь шинэ, өнөөг хүртэл үл мэдэгдэх элементүүд байсан нь тодорхой болсон. Ноцтой нөлөөспектроскопи нь өнөөгийн металлургийн болон механик инженерийн үйлдвэр, цөмийн үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуй, энэ нь системчилсэн дүн шинжилгээ хийх гол хэрэгслүүдийн нэг болсон.

Спектроскопи нь астрофизикийн хувьд асар их ач холбогдолтой болсон.

Орчлон ертөнцийн бүтцийг ойлгоход асар том үсрэлт үүсгэж, байгаа бүх зүйл дэлхий дээр элбэг байдаг ижил элементүүдээс бүрддэг гэдгийг батлах явдал юм. Өнөөдөр спектрийн шинжилгээний арга нь эрдэмтэд дэлхийгээс хэдэн тэрбум километрийн зайд оршдог одод, мананцар, гариг, галактикуудын химийн найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог - эдгээр объектууд нь маш хол зайд оршдог тул шууд шинжилгээний аргуудад хүртээмжгүй байдаг.

Шингээлтийн спектроскопийн аргыг ашиглан алсын зайг судлах боломжтой сансрын объектууд, өөрийн гэсэн цацраггүй байдаг. Энэхүү мэдлэг нь таныг тогтоох боломжийг олгодог хамгийн чухал шинж чанаруудсансрын объектууд: даралт, температур, бүтцийн онцлог ба бусад.