Гэрэл шингээх үзэгдэл. "Гэрлийн шингээлт" гэж юу гэсэн үг вэ?

Гэрлийн шингээлт.
  Аливаа бодисоор дамжин өнгөрч буй гэрэл түүнд тодорхой хэмжээгээр шингэдэг. Ихэвчлэн шингээлт нь сонгомол байдаг, өөрөөр хэлбэл янз бүрийн долгионы урттай гэрлийг өөр өөрөөр шингээдэг. Долгионы урт нь гэрлийн өнгийг тодорхойлдог тул туяа янз бүрийн өнгө, ерөнхийд нь хэлбэл, өгөгдсөн бодист янз бүрийн аргаар шингэдэг.
  Ил тод өнгөгүй биетүүд нь харагдахуйц цацрагийн мужид хамаарах бүх долгионы уртын гэрлийг бага шингээдэг бие юм. Тиймээс шил нь зузаан давхаргад шингэдэг 1 смзөвхөн тухай 1 % түүгээр дамжин өнгөрөх үзэгдэх туяа. Ижил шил нь хэт ягаан болон хэт улаан туяаг маш сайн шингээдэг.
  Өнгөт ил тод биетүүдҮзэгдэх туяанд шингээх сонгомол шинж чанартай биетүүд юм.

• Жишээлбэл, "улаан" нь улаан, улбар шар өнгийн туяаг шингээж чаддаггүй, ногоон, хөх, ягаан туяаг хүчтэй шингээдэг шил юм.
• Хэрэв ийм шилэн дээр янз бүрийн урттай долгионы холимог цагаан гэрэл унавал илүү их байх болно урт долгион, улаан өнгөний мэдрэмжийг үүсгэдэг, илүү их богино долгионшингээх болно.
• Ижил шилийг ногоон эсвэл цэнхэр гэрлээр гэрэлтүүлэхэд шил нь эдгээр цацрагийг шингээдэг тул "хар" харагдах болно.

Уян утгаараа холбогдсон электронуудын онолын үүднээс авч үзвэл гэрлийн шингээлт нь өнгөрч буй гэрлийн долгион нь электронуудын албадан хэлбэлзлийг өдөөдөгтэй холбоотой юм. Электрон хэлбэлзлийг хадгалах энерги ирж байна, дараа нь бусад төрлийн энерги болж хувирдаг.
  Хэрэв атомуудын мөргөлдөөний үр дүнд электрон чичиргээний энерги нь молекулын санамсаргүй хөдөлгөөний энерги болж хувирвал бие халаана.
  Гэрлийн шингээлт байж болно ерөнхий тоймшингээгч бодисын атом, молекулуудтай гэрлийн долгионы харилцан үйлчлэлийн механизмын талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөхгүйгээр энергийн үүднээс тайлбарлах.
  Нэг төрлийн бодисоор цацрагийг тараацгаая зэрэгцээ туяа(будаа.).

Энэ бодисыг хязгааргүй онцлон тэмдэглэе нимгэн давхаргазузаан dl, гэрлийн тархалтын чиглэлд перпендикуляр параллель гадаргуугаар хязгаарлагддаг.
  Эрчим хүчний урсгалын нягтрал нь энэ давхаргаар туяа өнгөрөхөд тодорхой хэмжээгээр өөрчлөгдөнө -ду. Энэ бууралтыг тавих нь зүйн хэрэг -дутухайн шингээгч давхарга дахь энергийн урсгалын нягтын утга ба түүний зузаантай пропорциональ dl:
−ду = кудл. (1)
  Коэффицент кшингээх бодисын шинж чанараар тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг шингээлтийн коэффициент гэж нэрлэдэг. Коэффициентийн тогтмол байдал кдавхарга бүр давхаргад хүрэх урсгалын ижил хэсгийг шингээж байгааг харуулж байна.
  Хязгаарлагдмал зузаантай давхарга дахь энергийн урсгалын нягтыг бууруулах хуулийг олж авах л(1) илэрхийллийг дараах хэлбэрээр дахин бичье.
du/u = -kdl
, дараа нь -аас хүртэлх мужид нэгтгэнэ 0 руу л:
0 l ∫(du/u) = −k 0 l ∫dl.
Давхаргын эхэнд ( l = 0) урсгалын нягт нь u0-тай тэнцүү байна. -ээр тэмдэглэе убодисын зузааныг дамжин урсах үед олж авах үнэ цэнэ л. Дараа нь интеграцийн үр дүнд бид дараахь зүйлийг олж авна.
lnu − lnu o = −klэсвэл ln(u/u o) = −kl,
хаана
u = u o e −kl, (2)
Хаана д− натурал логарифмын суурь.
  Яаж илүү өндөр коэффициентбулаан авах к, илүү их гэрэл шингэдэг. At l = 1/k, (2) дагуу:
u = u o /e = u o /2.72;
Тиймээс зузаан нь тэнцүү давхарга 1/к, дахь энергийн урсгалын нягтыг сулруулдаг 2,72 удаа.
  Учир нь янз бүрийн бодисууд тоон утгашингээлтийн коэффициент кмаш өргөн хязгаарт хэлбэлздэг. Үзэгдэх бүсэд агаарт атмосферийн даралт койролцоогоор тэнцүү 10 −5 см −1шилний хувьд k = 10−2 см−1, металлын хувьд кхэдэн арван мянганы эрэмбийн үнэ цэнэ байдаг. Бүх бодисын хувьд шингээлтийн коэффициент кдолгионы уртаас тодорхой хэмжээгээр хамаарна.
  Харанхуй цонх нь жишээлбэл: харагдах гэрэл, -аас 0 руу 100 % . Жишээлбэл, орон сууцны цонхыг будах нь ихэвчлэн нарлаг тал руу харсан тохиолдолд нөхцөл байдлаас гарах маш энгийн бөгөөд тохиромжтой арга болж хувирдаг - энэ нь танд хортой. их хэмжээгээр хэт ягаан туяаорон сууцанд орж болохгүй. Үүний үр дүнд халуун зуны улиралд өрөөнд тааламжтай сэрүүн хэвээр үлдэж, нарны хурц гэрэлд дотоод засал чимэглэл нь өнгөө алдахгүй.
  Зураг дээр. хамаарлыг харуулж байна lgkдолгионы уртаас λ Учир нь хлорын хийцагт 0 ° Cболон атмосферийн даралт. Таны харж байгаагаар нил ягаан бүсэд коэффициент нь том, дараа нь шар-ногоон бүсэд огцом буурч, улаанаар дахин нэмэгддэг.

  Туршлагаас харахад тунгалаг уусгагчид ууссан бодисууд гэрлийг шингээж авах үед шингээлт нь замын уртад ногдох шингээгч молекулуудын тоотой пропорциональ байна. гэрлийн туяауусмалд. Нэгж урт дахь молекулын тоо нь уусмалын концентрацтай пропорциональ байдаг ХАМТ, дараа нь шингээлтийн коэффициент кпропорциональ ХАМТ, хаана тавьж болно k = xC, Хаана X- шинэ тогтмол коэффициент, уусмалын концентрацаас хамааралгүй, гэхдээ зөвхөн шингээгч бодисын молекулуудын шинж чанараар тодорхойлогддог. Энэ утгыг орлуулах кшингээлтийн томъёонд (2), бид авна
u = u o e −xCl. (3)
  Коэффициент гэсэн мэдэгдэл Xуусмалын концентрацаас хамаарахгүй, хууль гэж нэрлэдэг Бера. Хөрш зэргэлдээ молекулууд байгаа нь тухайн молекул бүрийн шинж чанарыг өөрчилдөггүй тохиолдолд энэ хууль үнэн юм. Уусмалын их хэмжээний концентрацитай үед харилцан нөлөөлөлмолекулууд нөлөөлж, дараа нь Беэрийн хууль үнэн байхаа болино. Энэ нь тохиолдсон тохиолдолд (3) харьцаа нь уусмал дахь гэрлийн шингээлтийн түвшингээр уусмалын концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог.
  Гэрлийн долгионы энергийг бусад төрлийн энерги болгон хувиргадаг "жинхэнэ" шингээлтээс гадна энергийг хажуу тийш нь тарааснаас болж цацрагийн туяа дахь энергийн урсгалын нягтрал буурах боломжтой.

1.1. Гэрлийг шингээх механизмтай танилцаж, бодисоор гэрэл шингээх үндсэн зүй тогтлыг судал.

1.1. Родамины спектрийн шингээлтийн муруйг байгуул.

2. Бүдэг гэрэл

Туршлагаас харахад гэрэл нь материйн давхаргаар дамжин өнгөрөх тусам түүний эрч хүч буурдаг. Энэ баримт нь цахилгаан соронзон цацрагийн бодистой харилцан үйлчлэлийн үр дүнд гэрлийн шингээлт, тархалт, түүнчлэн янз бүрийн мэдээллийн хэрэгслийн интерфэйс дээр гэрлийн тусгал үүсдэг.

Сунгах = Тархалт + Шингээлт + Тусгал

Гэрлийн тусгал, хугарлын тухай туршилтаар тогтоосон хуулиас харахад янз бүрийн мэдээллийн хэрэгслийн хоорондох интерфэйс дээр ойсон гэрэл байгаа нь илт харагдаж байна. Хугарлын илтгэгчийн өөр утгатай хоёр орчны хилээр гэрэл тархах үед гэрэл хэсэгчлэн тусах ба хэсэгчлэн хугардаг. Эдгээр хуулиудыг онолын хувьд гэрлийн цахилгаан соронзон онолын хүрээнд гаргаж авч болно.

2.1. Гэрлийн тархалт

Гэрлийн тархалт гэдэг нь гэрлийн тархалтын чиглэл өөрчлөгдсөний улмаас бодисоор тархах гэрлийн долгионы энерги багасах үзэгдэл юм. Аливаа системээр цахилгаан соронзон долгионыг тараах нь түүний гетероген эсвэл молекулын түвшин, эсвэл олон молекулаас бүрдэх кластеруудын түвшинд. Нэг төрлийн бус байдлын төрлөөс үл хамааран тархалтын физик зарчим нь бүх системд ижил хэвээр байна. Матери нь салангид цахилгаан цэнэгүүдээс тогтдог. Хэрэв бие даасан электрон, атом эсвэл молекул, бөөмс байж болох аливаа саад тотгор (Зураг 1.) хатууэсвэл шингэн унана цахилгаан соронзон долгион, дараа нь ослын долгионы цахилгаан орны нөлөөн дор цахилгаан цэнэгэнэ сааданд тэд хэлбэлзлийн хөдөлгөөнд ордог. Хэлбэлзлийн хөдөлгөөн нь түргэвчилсэн хөдөлгөөн тул хурдасгасан цахилгаан цэнэгүүд бүх чиглэлд цахилгаан соронзон энерги ялгаруулдаг. Яг энэ хоёрдогч цацраг нь тархсан саадаас үүсэх цацраг гэж нэрлэгддэг ижил спектрийн найрлагатай байдаг.

Тархалт = өдөөх + дахин ялгарах.

Р Оптикийн хувьд нэгэн төрлийн орчинг авч үзье, i.e. аль ч цэгт оптик шинж чанар нь ижил байх орчин. Ийм орчинд гэрлийн тархалт байхгүй бөгөөд гэрэл анхны чиглэлд тархдаг гэдгийг харуулъя. IN нэгэн төрлийн орчинижил бага хэмжээгээр гэрлийн долгион нь ижил когерент хоёрдогч долгионыг өдөөдөг. Зураг 2-т үзүүлсэн шиг хавтгай монохромат долгионыг энэ орчинд тараацгаая. AA' долгионы фронтод бид туссан гэрлийн долгионы урттай харьцуулахад шугаман хэмжээс багатай, гэхдээ олон молекул агуулсан V 1 эзэлхүүнийг сонгож, орчин нь тасралтгүй гэж үзэж болно.  өнцгөөр тодорхойлогддог чиглэлд V 1 эзэлхүүн нь хоёрдогч долгион үүсгэдэг. AA' долгионы урд талд та үргэлж V 2-ийн өөр эзэлхүүнийг сонгож болно, энэ нь ижил чиглэлд ижил далайцтай хоёрдогч долгионыг ялгаруулж, V 1-ээс долгионы эсрэг фазын ажиглалтын цэг дээр ирдэг. Ийм долгион нь хөндлөнгийн оролцооны үр дүнд бие биенээ бүрэн устгадаг. Зураг 2-оос. сонгосон боть хоорондын зай тэнцүү байх ёстойг харж болно л=(/2) Нүгэл. Холын зайд долгионы фронтод байрлах ижил хэмжээний аль ч хосоос ялгарах хоёрдогч долгионы хувьд харилцан цуцлалт хийгдэнэ. л. Хоёрдогч долгионыг бүрэн дарах нь  = 0-ээс бусад аль ч өнцөгт  тохиолддог, учир нь ирж буй долгионы тархалтын энэ чиглэлд бүх хоёрдогч долгионууд фазаараа нийлж, дамжуулагдсан долгион үүсгэдэг. Энэ нь нэгэн төрлийн орчинд гэрэл зөвхөн анхны чиглэлд тархдаг бөгөөд гэрэл цацрахгүй гэдгийг тайлбарладаг.

Орчны оптикийн нэг төрлийн бус байдал байгаа тохиолдолд гэрлийн долгионы унтралт нь цацрагийн тархалтаар тодорхойлогддог. Хугарлын илтгэгч нь хурц жигд бус орчинд тархах нь онцгой ач холбогдолтой юм. Ийм шинж чанартай хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийг ихэвчлэн булингар гэж нэрлэдэг.

Тухайн бодисын молекулууд (атомууд) шингээх, тархах зэргээс шалтгаалан орчинд тархах гэрлийн эрч хүч буурч болно.

Гэрлийн шингээлт гэрлийн энергийг өөр төрлийн энерги болгон хувиргаснаар аливаа бодисоор дамжин өнгөрөх гэрлийн эрч хүч сулрахыг нэрлэдэг.

П

Цагаан будаа. 24.1

(24.1)

Хаана I- дамжуулсан гэрлийн эрч хүч,
- дамжуулалтын коэффициент.

Материалын гэрлийн шингээлтийн хуулийг гаргая. Нимгэн давхаргын бодисыг сонгоцгооё d x, эрчимтэй монохромат гэрлийн цацрагт перпендикуляр би (I 0  би  I), мөн бид гэрлийн унтралт (шингээсэн квантуудын хэсэг) -d гэсэн таамаглалаас гарна. би/биийм давхарга нь эрчмээс хамаардаггүй (хэрэв эрч хүч хэт өндөр биш бол) зөвхөн d давхаргын зузаанаар тодорхойлогддог. xба пропорциональ коэффициент к  :

Д би/би = к г x. (24.2)

Коэффицент к янз бүрийн долгионы уртын хувьд өөр бөгөөд түүний хэмжээ нь тухайн бодисын шинж чанараас хамаарна. (24.2)-ыг нэгтгэх ба интеграцийн хязгаарыг орлуулах X 0-ээс л болон төлөө би-аас I 0 хүртэл I, бид авдаг

хаанаас, хүчирхэгжүүлэх, бид байна

(24.3)

Энэ томъёог илэрхийлнэ Бугерын гэрлийн шингээлтийн хууль.Коэффицент к -ийг байгалийн шингээлтийн коэффициент гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний утга нь орчинд шингээлтийн үр дүнд гэрлийн эрчмийг бууруулж буй зайны эсрэг утга юм. днэг удаа.

Гэрлийн шингээлт нь молекулууд (атомууд) -тай харилцан үйлчилдэг тул шингээлтийн хууль нь молекулуудын тодорхой шинж чанартай холбоотой байж болно. Болъё n- гэрлийн квантуудыг шингээх молекулуудын концентраци (нэгж эзлэхүүн дэх молекулын тоо). Молекулын үр дүнтэй шингээлтийн хөндлөн огтлолыг s үсгээр тэмдэглэе - фотон цохих үед молекулд баригддаг тодорхой хэсэг. Өөрөөр хэлбэл, молекулыг тодорхой газар нутгийн бай болгон төлөөлж болно.

Хэрэв бид тэгш өнцөгт параллелепипедийн хөндлөн огтлолын талбай (Зураг 24.1) тэнцүү байна гэж үзвэл С, дараа нь сонгосон давхаргын эзлэхүүн Сг x, түүний доторх молекулуудын тоо nSг x; Энэ давхаргын бүх молекулуудын нийт үр дүнтэй хөндлөн огтлол нь байх болно snSг x. Бүх молекулын шингээлтийн хөндлөн огтлолын нийт хөндлөн огтлолын талбайд эзлэх хувь

(24.4)

Талбайн харьцаа нь сонгосон давхаргын молекулуудтай нэг квант харилцан үйлчлэх магадлалыг тодорхойлдог тул давхарга дээр унасан квантуудын (24.4)-тэй ижил хэсгийг молекулууд шингээдэг гэж бид үзэж болно. Давхаргад шингэсэн квантуудын хэсэг нь эрчмийн харьцангуй бууралттай тэнцүү байна (d би/ би) Света. Дээр дурдсан зүйлс дээр үндэслэн бид бичиж болно

(24.5)

интеграци болон хүчирхэгжүүлсний дараа бид эндээс

I = I 0 e - snl . (24.6)

(24.3)-тай төстэй энэ тэгшитгэл нь параметрийг агуулна с, энэ нь молекулуудын ашигласан долгионы уртын монохромат гэрлийг шингээх чадварыг илэрхийлдэг.

Илүү хүлээн зөвшөөрөгдсөн молийн концентраци C =n/ НА, хаанаас n = CNА. Бүтээгдэхүүнээ өөрчилье sn = sCN A =   C, хаана   = sNА нь байгалийн молийн шингээлтийн түвшин юм. Үүний физик утга нь нэг моль бодисын бүх молекулуудын нийт үр дүнтэй шингээлтийн хөндлөн огтлол юм. Хэрэв квантуудыг шингээдэг молекулууд гэрлийг шингээдэггүй уусгагч дотор байвал (24.6) хэлбэрээр бичиж болно.

(24.7)

Энэ томъёог илэрхийлнэ Бугер-Ламберт-Верийн хууль . Лабораторийн практикт энэ хуулийг ихэвчлэн 10 суурьтай экспоненциал функцээр илэрхийлдэг.

(24.8)

Бугер-Ламберт-Беэрийн хуулийг өнгөт бодисын концентрацийг фотометрийн аргаар тодорхойлоход ашигладаг. Үүнийг хийхийн тулд уусмалаар дамждаг монохромат гэрлийн урсгалыг шууд хэмжинэ. төвлөрөлоник колориметр), гэхдээ дамжуулалтыг ийм аргаар тодорхойлно Т(эсвэл шингээлт 1 - Т, (24.1)-ийг үзнэ үү) нь тохиромжгүй, учир нь процессын магадлалын шинж чанараас шалтгаалан энэ нь шугаман бус төвлөрөлтэй холбоотой байдаг [харна уу. (24.8) ба Зураг. 24.2, А]. Тиймээс in тоон шинжилгээихэвчлэн тодорхойлдог оптик нягтрал (Д) дамжуулалтын эсрэг аравтын логарифмыг илэрхийлэх шийдэл,

(24.9)

Цагаан будаа. 24.2

Оптик нягт нь шинжлэгдэх бодисын концентрацтай шугаман хамааралтай байдаг тул тохиромжтой байдаг (Зураг 24.2, б).

Бугер-Ламберт-Беэрийн хууль тэр бүр сэтгэл хангалуун байдаггүй. Энэ нь дараах таамаглалд хүчинтэй байна: 1) монохромат гэрэл ашигласан; 2) уусмал дахь ууссан бодисын молекулууд жигд тархсан; 3) концентраци өөрчлөгдөхөд ууссан молекулуудын харилцан үйлчлэлийн шинж чанар өөрчлөгдөхгүй (эсвэл бодисын фотофизик шинж чанар, түүний дотор s ба  утгууд өөрчлөгдөнө); 4) хэмжилтийн явцад гэрлийн нөлөөн дор молекулуудын химийн хувирал үүсэхгүй; 5) туссан гэрлийн эрч хүч хангалттай бага байх ёстой (ингэснээр хэмжилтийн явцад өдөөгдээгүй молекулуудын концентраци бараг буурахгүй). s, ,  эсвэл хамаарал Дгэрлийн долгионы уртаас хамааран бодисын шингээлтийн спектр гэж нэрлэдэг.

Шингээлтийн спектр нь бодисын төлөв байдал, атом, молекулуудын энергийн түвшний бүтцийн талаархи мэдээллийн эх сурвалж юм. Шингээлтийн спектрийг ашигладаг чанарын шинжилгээөнгөт бодисын уусмал.

Шингээх буюу шингээлт гэдэг нь гэрлийн долгионы энерги хувирч бодисоор дамжин өнгөрөх гэрлийн долгионы энерги алдагдах үзэгдэл юм. янз бүрийн хэлбэрүүд дотоод энергибодис буюу бусад чиглэлээс хоёрдогч цацрагийн энергид болон спектрийн найрлага. Гэрэл бодисоор дамжин өнгөрөхөд энерги шингэж, гэрлийн эрч хүчийг бууруулдаг. Гэрлийн эрчмийн өөрчлөлтийг илэрхийлнэ туршилтын хууль, үүнийг Бугерийн хууль гэж нэрлэдэг.

Энд I 0 нь бодис дээр туссан гэрлийн эрчим юм

I - бодисоос ялгарах эрчим c

x - бодисын зузаан

α нь туссан гэрлийн долгионы уртаас хамааран шингээлтийн коэффициент юм. химийн найрлагабодис ба түүний нэгтгэх төлөв.

Шингээлтийн коэффициент. Хэрэв α нь тоон хувьд тэнцүү бол харилцанбодисын зузаан дээр, өөрөөр хэлбэл ялгарах гэрлийн эрч хүч буурдаг днэг удаа. Шингээлтийн коэффициент нь тухайн бодисын долгионы урт, бүтцээс хэрхэн хамаардаг болохыг авч үзье.

Нэг атомын хийнүүд

Байгальд (сансар огторгуйд) ховордсон моноатом хий хэлбэрээр дүрслэгдэх бодис ихэвчлэн олддог. Атомууд химийн элементүүдмөн нэг атомт хий хэлбэрээр төлөөлүүлж болно. Учир нь атомууд дээр байрладаг хол зайдбие биенээсээ гэрэл нь ийм бодисоор бараг шингэхгүй өнгөрдөг. Гэрэл шингээлт нь туссан гэрлийн давтамж нь гадаад оптик электроны байгалийн давтамжтай давхцах үед л ажиглагддаг. ν =ν 0!

Энэ тохиолдолд электрон нь hν хэсэгт туссан гэрлийн энергийг шингээдэг. Шингээлт нь маш нарийн бүсэд ажиглагдаж, а шугамын спектршингээлт.

α=10 -11 -10 -12 м -1

Молекулын хий

Хэрэв бодис байгаа бол молекулын төлөв, өөрөөр хэлбэл молекул нь хэд хэдэн атом агуулдаг бол цацрагийн давтамж нь молекул дахь атомын чичиргээ, атом дахь электронуудын чичиргээний давтамжтай тохирч байх үед гэрлийн шингээлт ажиглагдах болно.

Хэрэв бодис молекулын төлөвт байгаа бол шингээлт нь тодорхой ∆ν мужид ажиглагдаж, судалтай спектр үүсдэг.

α=10 -8 -10 -10 м -1

Диэлектрик

Ил тод диэлектрикийн хувьд шингээлт нь бага α = 10 -5 -10 -7 м -1 боловч тэдгээрийн хувьд ажиглагдаж байна. сонгомол шингээлт(сонгомол). Энэхүү шингээлт нь диэлектрикт чөлөөт электронууд байдаггүйтэй холбоотой бөгөөд шингээлт нь резонансын үзэгдлээс үүсдэг. албадан чичиргээбие биетэйгээ нэлээд хүчтэй холбоо бүхий атом ба молекул дахь электронууд. Диэлектрик өгдөг тасралтгүй шингээлтийн спектр.

Металлын шингээлт

Металл нь гэрлийг бүрэн шингээж авдаг ба α=10 3 -10 4 м -1, өөрөөр хэлбэл металл гэрэлд тунгалаг байдаг. Ийм хүчтэй шингээлт нь метал агуулсан байдагтай холбоотой юм чөлөөт электронууд, мөн металлд гэрэл тусах үед тэдгээр нь үүсдэг хурдан хувьсагч цахилгаан гүйдэл . Эдгээр урсгал нь хурдан ялзарч, Жоулийн дулаан болж хувирдаг. Металлын дамжуулалт их байх тусам түүнийг шингээдэг гэрлийн долгион. Шингээх үед хэвийн бус тархалт ажиглагдаж байна. График нь долгионы уртаас хугарлын илтгэгч, долгионы уртаас α шингээлтийн коэффициентийн хамаарлыг харуулж байна. α-ийн λ-ээс хамаарлыг шугамын спектрийн хувьд үзүүлэв. Бодит байдал дээр шугамын спектр нь хязгааргүй нимгэн шугам биш, харин огцом максимум бүхий муруй юм. Графикаас харахад хэвийн бус тархалт ажиглагдаж буй AB цэгийн хооронд шингээлт явагддаг.

α-ийн λ-ээс хамаарал нь шингээгч биеийн өнгийг тайлбарладаг. Жишээлбэл, шил нь улаан туяаг сул шингээдэг боловч хүчтэй шингээдэг цэнхэр өнгө, дараа нь унах үед цагаан гэрэлИйм шилэн дээр улаан харагдах болно. Бид ойсон гэрлээр хардаг. Хэрэв ийм шилийг ногоон эсвэл цэнхэр гэрлээр гэрэлтүүлэх юм бол энэ нь хүчтэй шингэдэг тул хар өнгөтэй болно.

Ийм үзэгдлийг гэрлийн шүүлтүүрт ашигладаг. Тэдгээрийн дотор бодисын химийн найрлагаас хамааран гэрэл дамжуулж, зөвхөн долгионы уртыг тодорхойлж, бусад бүх долгионы уртыг шингээдэг. Төрөл бүрийн сонгомол шингээлтийн хязгаар, янз бүрийн бодисууд нь байгаль дахь өнгөний олон янз байдлыг тайлбарладаг. Хэдэн сая хүртэл тоо өөр өөр өнгөболон сүүдэр. Энэ аргыг физикт өргөн ашигладаг шингээлтийн спектрийн шинжилгээ. Энэ аргыг ашиглан бид судалж байна химийн бүтэц янз бүрийн төрөл. Шинжилгээний хувьд шингээлт ба шингээлтийн эрчмийг ажиглах тодорхой давтамжийг шинжилдэг. Шингээлтийн спектрийн бүтэц нь молекулуудын бүтэц, бүтцээр бүрэн тодорхойлогддог тул шингээлтийн спектрийг судлах нь янз бүрийн бодисын тоон болон чанарын шинжилгээний үндсэн арга юм.

1. Вавилов-Черенковын цацраг

Зөвлөлт эрдэмтэд ВавиловЧеренков нар бодис дотор хурдан хөдөлж буй цэнэгтэй бөөмсүүд хөдөлж байх үед үүсдэг ер бусын хөндлөн огтлолыг олж илрүүлсэн. Цацрагийн онцлог нь дараах байдалтай байна. Дүрмээр бол цэнэглэгдсэн бөөм нь хурдатгалтай хөдөлж байвал цацраг ялгаруулдаг, гэхдээ бөөм жигд, шулуун шугамаар хөдөлдөг бол цацраг ялгаруулах ёсгүй. цахилгаан соронзон цацраг. Зөвлөлтийн эрдэмтэд Черенков, Тамм, Франк нар энэ цацрагийг тайлбарлаж чадсан ( Нобелийн шагнал 1958), электроны өндөр хурдтай хөдөлгөөнөөс үүссэн гэрэлтдэггүй туяа. фазын хурдхүрээлэн буй орчинд гэрэл.

Хэрэв бол электрон цахилгаан соронзон цацраг ялгаруулдаг. Вавилов-Черенковын эффект нь Черенковын тоолуурын ажиллах үндэс бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар хурдан хөдөлж буй цэнэглэгдсэн хэсгүүдийг бүртгэдэг. Ийм тоолуур ашиглах нь Сегре (Италийн эрдэмтэн) антипротоныг нээх боломжийг олгосон (1959 оны Нобелийн шагнал). Энэ цацрагийн нэг онцлог шинж чанар нь сансар огторгуйд ажиглагддаггүй, зөвхөн дор байдаг хурц өнцөгθ электрон хөдөлгөөний чиглэл рүү. Хэрэв бид энэ үзэгдлийг сансар огторгуйд авч үзвэл цацраг нь тодорхой хатуу өнцгийн dΩ дотор эсвэл generatrix чиглэлтэй орон зайн конус дотор электрон хурдтай θ өнцөгт ажиглагдах болно.

Гэхдээ P цэг дээр гэрэлтэх нь ажиглагдаж байгаа тул долгионууд тэнд нэгэн зэрэг ирдэг, өөрөөр хэлбэл ∆t / =0 гэсэн үг юм. Дараа нь

Мөн cosθ нэгээс их байж болохгүй тул V e нь орчин дахь гэрлийн хурдаас их, өөрөөр хэлбэл -ээс их байна. Тиймээс Вавилов-Черенковын эффект нь үнэхээр цэнэглэгдсэн бөөмийн хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй юм тогтмол хурдилүү .