Yayılan ışığın spektral bileşimi en fazladır. Güneş ışınımının spektral bileşimi

Aynı madalyonun iki yüzü

Rengi "görmek" için iki şeye ihtiyaç vardır: ışıkla aydınlatılan bir nesne (işlemin fiziksel bileşeni) ve insan gözü (fizyolojik bileşen).

İLE fiziksel nokta görme, renk olarak algıladığımız şey bir dizidir elektromanyetik dalgalar insan gözüyle ayırt edilebilen belirli bir frekans aralığı.

Biyoloji ve insan fizyolojisi açısından bakıldığında, insan gözünün renk algısından iki tanesi sorumludur. çeşitli türler sinir hücreleri(reseptörler), sırasıyla koniler ve çubuklar olarak adlandırılır ve emicidir. ışık dalgaları ve üretmek sinir impulsu beyne.

İnsan gözüyle ilgili olarak tüm renklerin algılandığını belirtmek gerekir. farklı insanlar tarafından farklı - iki kişi aynı rengi aynı şekilde algılamaz. Bunu, renk algınızı başka bir kişinin algısıyla karşılaştıracağınız bir deney yaparak doğrulayabilirsiniz.

Işığın spektral bileşimi

Bilim ışığın var olduğunu kanıtladı elektromanyetik spektrum- her biri belirli bir elektromanyetik titreşim dalga boyuna karşılık gelen bir dizi monokromatik radyasyon. Elektromanyetik radyasyon spektrumunun optik bölgesi üç bölümden oluşur: görünmez morötesi radyasyon(dalga boyu 10-400 nm), görünür ışık radyasyonu (dalga boyu 400-750 nm), göz tarafından ışık ve görünmez olarak algılanır kızılötesi radyasyon(dalga boyu 740 nm - 1-2 mm). Işık radyasyonu gözü etkileyerek renk hissine neden olurken, elektromanyetik dalga (nm) radyasyonu aşağıdaki renklere sahiptir:

• 390-440 mor
• 440-480 mavi
• 480-510 mavi
• 510-550 yeşil
• 575-585 sarı
• 585-620 turuncu
• 630-770 kırmızı

Gündüz güneş ışığı insanlar tarafından en doğal olarak algılanır. Ancak akkor lambaların ışığı “daha ​​sıcaktır” yani daha fazla kırmızı ton içerir. Aynı zamanda, floresan lambalardan gelen aydınlatmada fazla miktarda mavi ton bulunur ve bu nedenle "soğuk" görünür.

Işığın niceliksel özellikleri

Temel ışık miktarları ve birimleri kavramlarını tanıtalım.

• Işık akısı, göze ürettiği ışık hissi ile değerlendirilen radyant enerjinin gücüdür. Lümen (lm) cinsinden ölçülür.
• Işık yoğunluğu, 1 steradyana eşit bir katı açı içinde yayılan ışık akıdır. Kandela (cd) cinsinden ölçülür.
• Aydınlatma - değer ışık akısı, bir birim yüzeyde olay. Lüks (lx) cinsinden ölçülür.
• Aydınlatma miktarı (pozlama), ışığa duyarlı elemanın aydınlatmasının ve aydınlatma süresinin (enstantane hızı) ürünüdür. Ölçü birimi lüks saniyedir (lx-s).

Işık kaynakları

Birkaç standart ışık kaynağı vardır.

Elektrikli akkor lambalar

2854 K renk sıcaklığına sahip ışık kaynağı, akkor elektrik lambaları için standart radyasyon olarak kabul edilir.

Yeni dönem

Renk sıcaklığı, kesinlikle siyah gövde söz konusu ışıkla aynı spektral bileşime sahip ışık yayar. Renk sıcaklığı Kelvin (K) cinsinden ölçülür. Yani monitörlerin standardına göre renk sıcaklıklarını 9300 veya 6500 K olarak ayarlayabilirsiniz, bu da daha mavi veya daha sarı bir renge karşılık gelir.

Fotoğrafçılıkta akkor lambalar genel (dağınık) ve yönlü ışığın aydınlatıcıları olarak kullanılabilir. Aydınlatıcıların önemli bir özelliği saçılma açısıdır - aydınlatma cihazının ışık yoğunluğunun eksen yönünde ışık yoğunluğunun %10'undan fazla azaltılmadığı açı.

Çakmaklar genel ışık yanında olmalı yüksek açı saçılma (60-80 derece) ve yönlü ışık aydınlatıcıları (spot lambaları) için saçılma açısı dardan (birkaç derece) oldukça genişe (60 derece) kadar değişmelidir.

Pratikte aydınlatıcı olarak halojen lambalı cihazlar kullanılır, örneğin “Svet-500” veya “Luch-300”. Böyle bir aydınlatıcı, ışık kaynağı reflektörün ekseni boyunca yatay olarak yerleştirilmiş bir reflektördür. Cihaz, 275 veya 500 W gücünde akkor lambaların montajı için tasarlanmıştır. Geri çekilebilir soket, ışık dağılımını ayarlamanıza olanak tanır. Cihaz hem genel hem de yönlü aydınlatma için uygundur. Açı, cihaz üzerindeki iki kanat kullanılarak sınırlandırılabilir. Cihaz bir tripod üzerine monte edilmiştir.

Güneş

Uluslararası anlaşmaya göre doğrudan güneş ışığının standardı 5400 K renk sıcaklığına sahip ışınımdır.

Güneş ışığı atmosfer tarafından yönlendirilebilir (doğrudan) veya saçılabilir. Radyasyon enerjisinin yoğunluğu ve spektral dağılımı değişkendir. Menzil Güneş radyasyonuörneğin nesnenin güneşte veya gölgede nasıl konumlandırıldığına bağlı olarak değişir.

Sabahın erken saatlerinde ve akşamın erken saatlerinde güneş ışığı, gün ortasına göre önemli ölçüde daha fazla turuncu ve kırmızı ışın içerir.

Güneş yükseldikçe ışığın yoğunluğu giderek artar, aynı zamanda renk sıcaklığı da artar.

Güneş ışığının doğası sürekli olarak atmosferden etkilenir. Kümülüs bulutlarının varlığında ışığın kontrastı, açık, bulutsuz havadaki aydınlatmaya göre yaklaşık 2 kat azalır.

El fenerleri

Floresan lambalar ve foto flaşlar, tüm monokromatik radyasyonun enerjilerinin birbirine eşit olduğu eşit enerji spektrumuna sahiptir. Başka bir deyişle, elektronik darbeli fotoflaşlar gün ışığına yakın bir emisyon spektrumuna sahiptir.

Flaşın temel özelliklerinden biri, flaştan konuya olan mesafe ile objektif açıklık numarasının çarpımı olan kılavuz numarasıdır. Kılavuz numarası flaş enerjisine, ışık ışınının saçılma açısına ve reflektörün tasarımına bağlıdır. Tipik olarak kılavuz numarası, 100 ISO (65 GOST birimi) duyarlılığına sahip film için belirtilir.

Renk modeli kavramı

İçin matematiksel açıklama renkler bilgisayar cihazları ( dijital kameralar, tarayıcılar, yazıcılar, monitörler) farklı renk modelleri vardır (veya renk uzayları), örneğin: CMYK, RGB, HSB, L*A*B* ve diğerleri. Bu tür modellerde her ana renge belirli bir değer atanır. dijital kod. Bunu bir örnekle açıklayalım.

Standardın renk modellerini tanımak işletim sistemi Windows XP grafik editörü MS Paint XP şu komutu çalıştırın: Tüm Programları Başlat Standart Paint ve ardından şu komut: Palet Paleti değiştir Rengi tanımla (Şekil 1.1).

Bu şekilde imlecin konumuna göre spektrumda seçtiğimiz rengin herhangi bir dijital cihazda temsil edileceğini görüyoruz. renk modeli HSB numaraları 84,200,120 veya RGB renk model numaraları 21,234,43'tür.

YENİ DÖNEM

Renk modelleri (veya renk uzayları), rengi tanımlamanın matematiksel olarak kesin araçlarıdır. Dolayısıyla, R21G234B43 renk sinyalini monitöre gönderirseniz, aynı renk herhangi bir monitörde görünmelidir ( bu durumda, yeşil). YENİ DÖNEM

Eğer ışığın görünür spektrumu bir daire üzerine sırayla (gökkuşağındaki gibi) yerleştirilirse, bir renk tekerleği elde edersiniz. Renk tekerleğini kullanarak, farklı elektromanyetik dalgaların (renklerin) karıştırıldığındaki etkileşimini daha net görebilirsiniz.

Fotoğrafçılıkta renk tekerleğinin geniş bir alanı vardır. pratik önemi. Şek. 1.2'de şunu görebilirsiniz: bir görüntüdeki herhangi bir rengi geliştirmek için, onu tamamlayan tamamlayıcı rengi (renk tekerleğinde onun karşısında yer alan) zayıflatmanız gerekir. Örneğin, bir görüntünün genel renk içeriğini yeşil rengi artıracak şekilde değiştirmek için içindeki içeriği azaltmalısınız. mor, fotoğraftaki sarı ton miktarını artırmak istiyorsanız mavinin yoğunluğunu azaltmalısınız. İşte bu prensip üzerine Renk düzeltmesi resimler grafik editörleri(örneğin, Adobe Photoshop'ta).

Renk tekerleğinde dairenin sağ üst kesimi "sıcak", sol alt kesimi ise "soğuk" olarak kabul edilir. Rengin sıcaklık olarak bu özelliği, rengin bir kişi üzerindeki etkisini büyük ölçüde belirler. Sıcak renkler arasında turuncu, kırmızı ve sarı renkler. Burada ateşle ilişkiler mümkündür. Soğuk olanlara - mavi ve camgöbeği tonları. Bazı kişilerin buzla ilişkisi olabilir. Sıcak renkler Yakın ve nazik görünürler, soğuk olanlar ise mesafeli ve bağımsız görünürler. Soğuk ve sıcak tonların düşünceli kullanımı, fotoğraf çalışmalarınızı geliştirmenize olanak sağlayacaktır.

Tamamlayan: Kamaletdinov

Plan

Çevresel bir faktör olarak ışık

Işığın spektral bileşimi ve aşamalı dizi kavramı

Işığın spektrumun bölümleri boyunca dağılımı ve yeşil yaprak tarafından emilmesi

Çevresel bir faktör olarak ışık

Dünyadaki farklı habitatlar farklı ışık seviyelerine sahiptir. Düşükten coğrafi enlemler Yüksek günlere doğru büyüme mevsimi boyunca gün uzunluğu artar. Alt ve üst dağ bölgeleri arasında aydınlatma koşullarında önemli farklılıklar gözlenmektedir. Ormanda, ağaç taçları veya yoğun uzun otların oluşturduğu değişken gölgelemelerle benzersiz bir ışık iklimi yaratılır. Uzun bitkilerin gölgesi altında ışık yalnızca zayıflamakla kalmaz, aynı zamanda spektrumunu da değiştirir. O ormanda

iki maksimumu vardır - kırmızı ve yeşil ışınlarda.

İÇİNDE su ortamı gölgeleme yeşil-mavi ve orman bitkileri gibi su bitkileri gölge bitkileridir. Suda ışık şiddetinin derinlikle azalması, derecesine bağlı olarak farklı oranlarda gerçekleşebilir.

su şeffaflığı. Işığın bileşimindeki değişiklikler, farklı renklerdeki alg gruplarının dağılımına da yansır. Yeşil algler yüzeye yaklaştıkça büyür, kahverengi algler ise derinlere doğru büyür.

daha derinlerde - kırmızı.

Düşük yoğunluklu ışık toprağa nüfuz edebilir,

Işık en önemli şeye sahiptir fizyolojik önemi Yeşil bitkilerin yaşamında fotosentez süreci yalnızca ışıkta mümkün olduğundan.

Tüm Kara bitkileri küre fotosentez sürecinde yılda yaklaşık 450 milyar ton oluşur organik madde yani Dünya'da kişi başına yaklaşık 180 ton.

Farklı bitkiler ışıktaki değişikliklere farklı tepki verir. Gölgeli bitkilerde fotosentez, düşük ışık yoğunluğunda aktif olarak meydana gelir ve aydınlatmanın daha da artması onu arttırmaz. Işığı seven bitkilerde maksimum fotosentez tam ışıkta gerçekleşir. Işık eksikliği nedeniyle, parlak bitkiler zayıf mekanik dokular geliştirir, bu nedenle boğumların uzunluğunun artması nedeniyle gövdeleri uzar ve uzanır.

Aydınlatma etkiler anatomik yapı yapraklar. Açık renkli yapraklar gölge yapraklara göre daha kalın ve pürüzlüdür. Daha kalın bir kütikül, daha kalın duvarlı bir cilt ve iyi gelişmiş mekanik ve iletken dokulara sahiptirler. Işık hücrelerindeki kloroplastlar

Işığın spektral bileşimi ve aşamalı dizi kavramı

Fotosentez işleminin en önemli özelliği güneş ışığının enerjisi kullanılarak gerçekleşmesidir.

Radyant enerji enerjidir elektromanyetik titreşimler Belirli bir dalga boyu, titreşim frekansı ve hız ile karakterize edilen

dağıtım.

Spektrumun bireysel bölümlerinin özellikleri

Fotokimyanın birinci yasasına göre yalnızca emilen ışınlar kullanılabilir. kimyasal reaksiyonlar. Reaksiyona giren moleküller renksizse ve ışığı emmiyorsa, fotokimyasal reaksiyonlar ancak özel maddelerin varlığında meydana gelebilir.

Hassaslaştırıcılar. Hassaslaştırıcılar, ışık enerjisini emen ve onu bir veya başka renksiz moleküle aktaran maddelerdir.

Fotokimyasal reaksiyonlar 147 ila 587 kJ/mol kuantum aralığında mümkündür. Böylece kırmızı ışığın kuantumu (176 kJ/mol hv) şunları içerir: yeterli miktar uygulama için enerji fotokimyasal reaksiyon. Aynı zamanda, mavi ışık kuantumunu (261 kJ/mol hv) emerken reaksiyona giren moleküller, ısı veya ışık şeklinde salınan fazla enerjiyi alacaktır.

Moleküller etki altında reaksiyona girecek farklı miktarlar enerji. Enerji kullanımı ışığın kalitesine bağlıdır. Bu, O. Warburg'un araştırması ile doğrulandı. Bu çalışmalarda ilk kez 1 J'lik soğurulan ışınım enerjisinin ürettiği fotosentetik iş miktarı belirlendi. Dalga boyu arttıkça bu değer artar.

>> Işığın dağılımı. Işığın spektral bileşimi

• Güneşli yaz günü. Ve aniden gökyüzünde bir bulut belirdi, yağmur yağmaya başladı ve sanki güneşin parlamaya devam ettiğini "fark etmemiş" gibiydi. Bu tür yağmura halk arasında kör denir. Yağmur henüz durmamıştı ama gökyüzünde çok renkli bir gökkuşağı çoktan parlıyordu (Şekil 3.45). Neden ortaya çıktı? Cevabı bir sonraki paragrafta bulacaksınız.

İncir. 3.45. Bir çeşme veya şelalenin spreyinde gökkuşağına benzer bir fenomen gözlemlenebilir

1. Beyaz ışığın spektruma ayrışmasını inceliyoruz

Laboratuvar koşullarında gökkuşağına benzer şaşırtıcı bir fenomenin gözlemlenebileceği ortaya çıktı. Bunu yapmak için dar bir beyaz ışık huzmesini yönlendirelim. cam prizma(Şekil 3.46). Bir prizmadan geçen bir beyaz ışık huzmesi kırılır ve ekranda bir gökkuşağı şeridi - bir spektrum - oluşur.

Spektrumun görünümü, bir beyaz ışık ışınının farklı renkteki ışık ışınlarının bir kombinasyonu olması ve farklı renkteki ışık ışınlarının aynı ortamda farklı hızlarda yayılmasıyla açıklanmaktadır.

• Bir ışık ışınının belirli bir ortamda yayılma hızının ışının rengine bağımlılığına ışık dağılımı denir.

Tipik olarak daha düşük hızda hareket eden ışık ışınları daha fazla kırılır.

Pirinç. 3.46 Bir cam prizmadan geçerken beyaz ışığın bir spektruma ayrışması Mor ışınlar en güçlü şekilde kırılır, kırmızı ışınlar en zayıf şekilde kırılır

Pirinç. 3.47 Bazı ek renkler

Örneğin okulda öğrendiğiniz medyada mor ışınlar kırmızı ışınlara göre daha düşük hıza sahiptir ve bu nedenle daha güçlü bir şekilde kırılırlar. Bu arada, şerit bu yüzden mor spektrumda kırmızının altında bulunur (Şekil 3.46).

Şekil 1'i karşılaştıralım. 3.45 ve 3.46: Gökkuşağının renkleri spektrumun renkleridir, bu şaşırtıcı değildir çünkü aslında gökkuşağı çok büyük bir güneş ışığı spektrumudur. Çok sayıda küçük su damlacığı (gökkuşağının her zaman yağmur sırasında veya sonrasında nasıl oluştuğunu hatırlıyor musunuz?), birçok "prizma" gibi birlikte hareket ederek beyaz güneş ışığını kırar ve çok renkli bir yay oluşturur.

2. Renkleri karakterize edin

Spektrumda genellikle yedi renk vardır: kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi, mor.

İki farklı spektral renkteki ışık ışınları üst üste bindirildiğinde başka renkler oluşturur. Bu olguya spektral renk örtüşmesi denir. Yani turuncu ve yeşil renk ışınlarını üst üste gelecek şekilde ekrana yönlendirerek ekranda sarı renk elde ederiz.

Bazı spektral renklerüst üste geldiklerinde oluşurlar Beyaz renk. Bu tür spektral renk çiftlerine tamamlayıcı denir (Şekil 3.47). Resimde A ve B alanlarının renkleri birbirini beyazla tamamladığı için tamamlayıcıdır.

Görüşümüz için üç ana spektral renk özellikle önemlidir: kırmızı, yeşil ve mavi. Bu üç rengi farklı oranlarda üst üste bindirerek elde edebilirsiniz. çeşitli renkler ve gölgeler (Şekil 3.48). Aynı zamanda yeşil, kırmızı ve mavi renkler Spektrumun diğer renklerini birleştirerek elde edilemez.

Örneğin renkli televizyon, üç ana spektral rengin farklı oranlarda üst üste bindirilmesine dayanmaktadır. Renkli bir TV ekranına büyüteçle baktığınızda görüntünün kırmızı, yeşil ve mavi renkte küçük nesnelerden oluştuğunu göreceksiniz.

Pirinç. 3.48 Spektrumun ana renkleri - yeşil, kırmızı, mavi

Pirinç. 3.49. Mavi ışıkla aydınlatılan bir bitkinin yaprakları bize neredeyse siyah görünür.

3. Dünyanın neden renkli olduğunu öğrenin

Bilerek Beyaz ışık karmaşıktır, nedenini açıklamak mümkündür Dünya yalnızca tek bir beyaz ışık kaynağıyla - Güneş - aydınlatıldığında çok renkli görüyoruz.

Bildiğiniz gibi ışık kısmen yansır. fiziksel bedenler, kısmen kırılır ve kısmen onlar tarafından emilir ve bu işlemler, gövdelerin oluşturulduğu malzemenin optik özelliklerine ve gelen ışık ışınının rengine bağlıdır.

Beyaz bir yüzey, tüm renklerin ışınlarını eşit şekilde yansıtır. Bu nedenle beyaz bir ışık kaynağıyla aydınlatılan bir manzara sayfası bize beyaz görünür. Aynı kaynakla aydınlatılan yeşil çim, ağırlıklı olarak yeşil ışınları yansıtır ve geri kalanını emer. Kırmızı lale yaprakları esas olarak kırmızı ışınları yansıtır, sarı ayçiçeği yaprakları ise sarı ışınları yansıtır.

Bitkilerin yeşil yapraklarına yönlendirilen mavi ışık, yeşillikler tarafından neredeyse tamamen emilecektir, çünkü bu tür yapraklar ağırlıklı olarak yeşil ışınları yansıtır ve diğerlerini emer. Bu, mavi ışıkla aydınlatılan yaprakların bize neredeyse siyah görüneceği anlamına gelir (Şekil 3.49). Örneğin beyaz kağıdı mavi ışıkla aydınlatırsak, beyaz kağıt mavi dahil tüm renklerin ışınlarını yansıttığı için bize mavi görünecektir. Ancak bir kedinin siyah kürkü tüm renkteki ışınları emer, dolayısıyla onu hangi ışıkla aydınlatırsak aydınlatalım, kedi yine de siyah görünecektir.

• Özetleyelim

Bir ışık ışınının belirli bir ortamda yayılma hızının ışının rengine bağımlılığına ışık dağılımı denir. Dispersiyonun bir sonucu olarak, örneğin bir prizmadan geçen beyaz ışık bir spektrum oluşturur; yedi spektral renge (kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi, mor) ayrıştırıldığı ortaya çıkıyor.

İki farklı spektral renk üst üste geldiğinde başka renkler oluşur.

Sayesinde farklı bedenler Işığı farklı şekilde yansıtır, kırar ve emer; etrafımızdaki dünyayı farklı renklerde görürüz.

• Kontrol soruları

1. Işığın yayılmasına ne denir?

2. Işık dağılımının nedeni nedir?

3. Ne doğal olaylarışık dağılımı ile açıklanabilir mi?

4. “Beyaz ışık karmaşık ışıktır” ifadesinin ne anlama geldiğini açıklayınız?

5. Hangi renklere tamamlayıcı denir?

6. Spektrumun ana renklerinin özelliklerini adlandırın.

7. Yeşil üzüm hangi renk ışığı yansıtır?

• Egzersizler

1. Mavi camdan hangi renk ışık geçer? onun tarafından emiliyor mu?
2. Beyaz kağıt üzerindeki kırmızı harfler yeşil camdan bakıldığında nasıl görünecek? Kağıdın rengi nasıl görünecek?
3. Beyaz kağıt üzerine mor mürekkeple yazılmış metni hangi renk camdan göremiyorsunuz?
4. Suda kırmızı, turuncu ve mavi renkteki ışık huzmeleri yayılıyor. Hangi ışın daha hızlı yayılacak?

• Deneysel görevler

1. Sığ bir kabı suyla doldurun ve duvarın yakınına yerleştirin. Kabın dibine yerleştirin düz ayna altında geniş açı dibe. Ayna tamamen suya batırılmalıdır. Ona bir ışık huzmesi yöneltin ve duvarda “” görünecektir. güneşli tavşan" Dikkatlice inceleyin ve gözlemlenen olguyu açıklayın.

2. Farklı renklerin üst üste bindirilmesiyle ilgili bir deney yapın. Bunu yapmak için kalın kağıttan 15 cm çapında birkaç daire kesin. Dairelerden birini üç aynı sektöre bölün. İlk sektörü kırmızıya, ikinciyi maviye, üçüncüyü yeşile boyayın. Kalan daireleri sektörlere bölün farklı boyutlar ve herhangi biriyle boyayın farklı renkler. Her bir daireyi birer birer tükenmez kalemin ucuna yerleştirin ve çevirin. Gözlemlerinizi tanımlayın ve açıklayın.

• Ukrayna'da fizik ve teknoloji

Açık Anonim Şirket "SELMI"(Sumy Elektron Mikroskopları) 1959 yılında üretim faaliyetlerine başlamıştır. Bu kuruluş, BDT'de ölçüm cihazları üretiminde tartışmasız liderdir.

SELMI derneğinin ürünlerinden biri spektrofotometredir (şekle bakınız). Bu cihaz içeriği analiz etmek için tasarlanmıştır ağır metaller, zararlı maddeler(çinko, kurşun, bakır, kadmiyum, cıva) gıda ürünleri ve gıda hammaddelerinde ve ayrıca doğal su, toprak numuneleri vb. Spektrofotometrenin hassasiyeti çok yüksektir. Diyelim ki cihaz bir litre suda 0,005 mg civanın varlığını tespit edebiliyor.

Fizik. 7. sınıf: Ders Kitabı / F. Ya Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X .: "Ranok" yayınevi, 2007. - 192 s.: hasta.

Işık - Elektromanyetik radyasyonİnsan gözüyle algılanan, ısıtılmış veya uyarılmış bir madde tarafından yayılan. Çoğunlukla ışık sadece anlaşılmaz görülebilir ışık, aynı zamanda bitişik geniş spektrum bölgeleri. Işığın özelliklerinden biri de rengidir. tek renkli radyasyon dalga boyuyla ve karmaşık radyasyon için spektral bileşimiyle belirlenir.

Temel ışık kaynağı - güneş. Yaydığı ışık beyaz olarak kabul edilir. Güneşten ışık geliyor farklı dalga boyları ile.

Işığın, ışık radyasyonunun gücüne bağlı bir sıcaklığı vardır. Buna karşılık, güç dalga boyuna bağlıdır.

Akkor lambanın ışığı beyaz görünür ancak spektrumu kırmızıya doğru kayar.

Floresan lambadan gelen ışık, spektrumun mor kısmına doğru kayar, mavimsi bir renge ve yüksek bir renk sıcaklığına sahiptir.

Yüksek rakımlı bölgelerdeki güneş ışığı mor dalga boylarına doğru yönelir. Bunun nedeni yüksek irtifalardaki seyrekleşmiş atmosferdir.

Kumlu bir çölde spektrum kırmızı dalgalara doğru kayacaktır çünkü İle Güneş ışığı Sıcak kumdan gelen radyasyon eklenir.

Çekim yaparken, orijinalde mevcut olan tonlarla yüksek kaliteli bir fotoğraf elde etmek için mevcut ışık radyasyonunun spektrumunu bilmek için bu gerçekleri hesaba katmak gerekir.

O. itibaren farklı kaynaklar Işık farklı uzunluklardaki fotonlardan gelir.

Renk, değişen dalga boyları ve yoğunluklardaki ışığın insan gözünde ve beyninde uyandırdığı bir duygudur.

Farklı yoğunluklardaki radyasyon nesnel olarak mevcuttur ve belirli bir rengin hissine neden olur. Ancak kendi başına rengi yoktur. Renk insanın görme organlarında oluşur. Onlardan bağımsız olarak mevcut değildir. Bu nedenle nesnel bir miktar olarak kabul edilemez.

Sübjektif niteliksel ve niceliksel tahminlerözellikleri.

Renk duyumlarının nedenleri, nesnel özellikleri ile ilişkili olan elektromanyetik radyasyon, ışıktır. öznel özellikler renk, doygunluğu, tonu, parlaklığı.

Renk tonu özneldir. özelliklere göre koşullandırılmış görsel algı kişi, ışık, tanımlanmış yoğunluk dalgaları.

Tamamen siyah bir cismin söz konusu ışıkla aynı spektral bileşime sahip ışık yaydığı sıcaklığa renk sıcaklığı denir. Sadece işaret ediyor spektral dağılım radyasyon enerjisi ve kaynağın sıcaklığına bağlı değildir. Evet, hafif Mavi gökyüzü yaklaşık 12.500-25.000 K renk sıcaklığına, yani güneşin sıcaklığından çok daha yüksek bir renk sıcaklığına karşılık gelir. Renk sıcaklığı Kelvin (K) cinsinden ifade edilir.

Renk sıcaklığı kavramı yalnızca termal (sıcak) ışık kaynakları için geçerlidir. Gazlarda ve metal buharlarında (sodyum, cıva, neon lambalar) elektrik deşarjının ışığı renk sıcaklığı ile karakterize edilemez.

Maddenin kimyasal bileşimi– İnsanoğlunun kullandığı malzemelerin en önemli özelliği. Kesin bilgisi olmadan tatmin edici bir doğrulukla planlama yapmak imkansızdır. teknolojik süreçler V endüstriyel üretim. İÇİNDE Son zamanlarda Bir maddenin kimyasal bileşiminin belirlenmesine yönelik gereksinimler daha da sıkı hale gelmiştir: birçok üretim alanı ve bilimsel aktivite belirli bir "saflıkta" malzemeler gerektirir - bunlar, doğru, sabit bir bileşim için gerekliliklerin yanı sıra yabancı maddelerin safsızlıklarının varlığına ilişkin katı kısıtlamalardır. Bu eğilimlerle bağlantılı olarak, maddelerin kimyasal bileşimini belirlemeye yönelik giderek daha ilerici yöntemler geliştirilmektedir. Bunlar arasında yöntem Spektral analiz, doğru ve hızlı öğrenme malzemelerin kimyası.

Işık fantezisi

Spektral Analizin Doğası

(spektroskopi) çalışmaları kimyasal bileşim maddeler ışığı yayma ve absorbe etme yeteneklerine göre belirlenir. Herkesin bildiği biliniyor kimyasal element gaz haline indirgenebilmesi koşuluyla, yalnızca kendisine özgü bir ışık spektrumu yayar ve emer.

Buna göre, bu maddelerin belirli bir malzemedeki varlığını, kendilerine özgü spektrumlarına dayanarak belirlemek mümkündür. Modern yöntemler Spektral analiz, bir numunede gramın milyarda birine kadar olan bir maddenin varlığını belirlemeyi mümkün kılar - bundan radyasyon yoğunluğu göstergesi sorumludur. Bir atomun yaydığı spektrumun benzersizliği, onun fiziksel yapıyla olan derin ilişkisini karakterize eder.

Görünür ışık radyasyondur 3,8 *10 -7 önce 7,6*10 -7 m, çeşitli renklerden sorumludur. Maddeler yalnızca uyarılmış bir durumda ışık yayabilir (bu durum, artan seviye dahili) sabit bir enerji kaynağının varlığında.

Fazla enerjiyi alan maddenin atomları, onu ışık şeklinde yayar ve normal durumlarına döner. enerji durumu. Spektral analiz için kullanılan, atomların yaydığı bu ışıktır. En yaygın radyasyon türleri şunlardır: termal radyasyon, elektrolüminesans, katodolüminesans, kemilüminesans.

Spektral analiz. Metal iyonlarıyla alev renklendirme

Spektral analiz türleri

Emisyon ve absorpsiyon spektroskopisi vardır. Emisyon spektroskopisi yöntemi elementlerin ışık yayma özelliklerine dayanmaktadır. Bir maddenin atomlarını uyarmak için, birkaç yüz hatta binlerce dereceye eşit yüksek sıcaklıkta ısıtma kullanılır - bunun için maddenin bir örneği bir aleve veya güçlü bir etki alanına yerleştirilir. elektrik deşarjları. Etki altında en yüksek sıcaklık Bir maddenin molekülleri atomlara bölünür.

Aşırı enerji alan atomlar, onu, ortaya çıkan ışık spektrumunu görsel olarak tasvir eden cihazlar olan spektral cihazlar tarafından kaydedilen çeşitli dalga boylarında ışık kuantumu şeklinde yayar. Spektral cihazlar aynı zamanda spektroskopi sisteminin ayırıcı bir elemanı olarak da görev yapar, çünkü ışık akısı numunede bulunan tüm maddelerden toplanır ve görevleri toplam ışık dizisini spektrumlara bölmeyi içerir. bireysel unsurlar ve gelecekte mevcut elementin miktarı hakkında sonuçlar çıkarmaya olanak sağlayacak yoğunluklarının belirlenmesi toplam kütle maddeler.

• Spektrumları gözlemleme ve kaydetme yöntemlerine bağlı olarak, spektral aletler: spektrograflar ve spektroskoplar. İlki, spektrumu fotoğraf filmi üzerine kaydeder ve ikincisi, spektrumun, insanlar tarafından doğrudan gözlemlenmesi için özel araçlarla görüntülenmesini mümkün kılar. tespit kapsamları. Boyutları belirlemek için dalga boyunun yüksek doğrulukla belirlenmesine olanak tanıyan özel mikroskoplar kullanılır.
• Kayıttan sonra ışık spektrumu o açığa çıktı dikkatli analiz. Belirli bir uzunluktaki dalgalar ve spektrumdaki konumları tanımlanır. Daha sonra konumları ile istenen maddelere aitlikleri arasında bir korelasyon yapılır. Bu, dalga konumu verilerinin, kimyasal elementlerin tipik dalga boylarını ve spektrumlarını gösteren metodolojik tablolarda yer alan bilgilerle karşılaştırılması yoluyla yapılır.
• Absorbsiyon spektroskopisi emisyon spektroskopisine benzer şekilde gerçekleştirilir. Bu durumda madde ışık kaynağı ile spektral aparat arasına yerleştirilir. Analiz edilen materyalden geçen yayılan ışık, belirli dalga boyları boyunca "dalımlar" (soğurma çizgileri) ile spektral aparata ulaşır - bunlar, incelenen malzemenin emilen spektrumunu oluşturur. Çalışmanın sonraki sırası yukarıdaki emisyon spektroskopisi işlemi için benzerdir.

Spektral Analizin Açılması

Spektroskopinin bilim açısından önemi

Spektral analiz, insanlığın belirlenemeyen birçok unsuru keşfetmesine olanak sağlamıştır. geleneksel yöntemler kayıt kimyasal maddeler. Bunlar rubidyum, sezyum, helyum (Güneş spektroskopisi kullanılarak keşfedildi - Dünya'daki keşfinden çok önce keşfedildi), indiyum, galyum ve diğerleri gibi elementlerdir. Bu elementlerin çizgileri, gazların emisyon spektrumlarında tespit edildi ve çalışmaları sırasında tanımlanamadı.

Bunların yeni, şimdiye kadar bilinmeyen unsurlar olduğu ortaya çıktı. Ciddi etki Spektroskopi, mevcut metalurji ve makine mühendisliği endüstrisinin, nükleer endüstrinin oluşumunu etkiledi. Tarım sistematik analizin ana araçlarından biri haline geldi.

Spektroskopi astrofizikte büyük önem kazanmıştır.

Evrenin yapısının anlaşılmasında muazzam bir sıçramaya neden olmak ve var olan her şeyin, diğer şeylerin yanı sıra Dünya'da bol miktarda bulunan aynı unsurlardan oluştuğu gerçeğinin doğrulanması. Günümüzde spektral analiz yöntemi, bilim adamlarının Dünya'dan milyarlarca kilometre uzakta bulunan yıldızların, bulutsuların, gezegenlerin ve galaksilerin kimyasal bileşimini belirlemesine olanak tanıyor - bu nesneler, doğal olarak, büyük mesafeleri nedeniyle doğrudan analiz yöntemleriyle erişilemez.

Absorbsiyon spektroskopisi yöntemini kullanarak uzak mesafeleri incelemek mümkündür. uzay nesneleri kendi radyasyonları olmayanlar. Bu bilgi kurmanıza olanak sağlar en önemli özellikler uzay nesneleri: basınç, sıcaklık, yapısal özellikler ve çok daha fazlası.