光的通過原子發射和吸收。 線譜的由來

本文提供的基本概念必要了解光的通過原子發射和吸收。 還描述了使用這些現象。

智能手機和物理

誰是1990年以後出生的人，他的生活沒有各種電子設備不能提供。 智能手機不僅取代手機，也使得它可以監控匯率，辦理，叫了一輛出租車，甚至登上國際空間站宇航員對應，通過他們的應用程序。 並且分別由所有這些數字助理作為理所當然的感覺。 由原子，使並提出可能減少各種設備的時代，讓讀者彷彿在物理課枯燥的話題發射和光的吸收。 但是這個分支物理學的很多有趣和令人興奮的。

對光譜的開口理論背景

有句話說得好：“在跌倒之前的好奇心。” 但是，錯誤的關係比較好這個表達式，而這樣的事實，不要干涉。 然而，如果表明對世界的好奇，無可厚非不會發生。 在十九世紀末，人們開始了解磁性質 （在麥克斯韋方程組有據可查）。 接下來的問題，這將使科學家，成為物質的結構。 有必要馬上澄清：科學是不是原子光非常有價值的發射和吸收。 線譜 - 就是這種現象的後果，對物質結構的研究奠定了基礎。

原子的結構

在古希臘科學家認為大理石是由多個部件製成不可分割的了“原子”。 與19世紀結束之前，人們以為它是物質的最小粒子。 但盧瑟福上的金箔重粒子的分散的經驗已經表明，原子也具有內部結構。 重核是在中心和帶正電的，輕量級的負電子身邊圍繞。

麥克斯韋理論中原子的悖論

這些發現已引起幾個矛盾：根據麥克斯韋方程，任何移動的帶電粒子發射的電磁場，因此，損失能量。 那麼，為什麼電子不落入細胞核，並不斷旋轉？ 它也是不清楚為什麼每個原子吸收或僅發出特定波長的光子。 玻爾的理論使人們有可能通過進入軌道治愈的缺陷。 根據這一理論的原則，圍繞原子核的電子可能只有在這些軌道。 這兩個相鄰的狀態之間的轉換是由一個光子的具有一定能量的發射或吸收伴隨任一。 光的通過原子發射和吸收正因為這一點。

波長，頻率，能量

為了更全面地了解您需要談論的光子一點點。 這些都是沒有靜止質量的基本粒子。 他們只只要存在通過環境的移動。 但體重仍然有：撞擊表面，它們發送出去，將有沒有質量是不可能的衝動。 只是很多被轉換成能量，使其中的他們打的物質，它們被吸收，略有回暖。 玻爾的理論並不能解釋這個事實。 光子和屬性其行為的特徵是由量子物理學說明。 所以，光子 - 兩波和粒子與質量。 光子，並像一個波具有以下特徵：長度（λ），頻率（ν），能量（E）。 的波長長頻率越低，並且下的能量。

原子的光譜

形成在幾個階段的原子光譜。

1. 在與對軌道1軌道2（高能量）（具有低能量更小）的原子的電子開關。
2. 能量的一定量的被釋放時，其被形成為光（hν）量子。
3. 此光子 被發射到周圍空間。

因此，獲得和線譜原子。 為什麼叫這樣一來，他的解釋時形成特殊的設備“捕獲”光上的記錄裝置固定數量的線的出光子。 為了分離不同的波長，通過衍射現象波具有不同頻率的使用的光子具有不同的折射率，因此，其中一個比另一個更偏轉。

物質屬性 和光譜

該物質的線譜是為每一種原子的唯一的。 即，在氫的發射將給出一組線，和金 - 其他。 這一事實是光譜中的應用奠定了基礎。 在獲得光譜任何東西，人們可以理解的是在實質上在其原子排列相對於彼此。 此方法允許用戶定義和材料，這些材料通常使用化學和物理的各種屬性。 光的吸收和發射的原子 - 對周圍世界的研究中最常用的工具之一。

缺點的發射光譜

到現在為止，更多地原子如何發射。 但通常，所有電子都在其平衡狀態軌道，他們沒有理由轉移到其他國家。 該物質被拒絕的東西，它必須首先吸收能量。 這種缺乏，它利用光的原子的吸收和發射的方法的。 簡要說，先不管通過加熱或光，我們得到的光譜之前。 問題不會出現，如果一個科學家研究恆星，並讓他們通過自己的內部流程大放異彩。 但是，如果你想學習的一塊礦石或食品中，以獲得頻譜，它實際上是需要燃燒。 這種方法並不總是如此。

吸收光譜

發射和光的吸收由原子作為方法“作品”，在雙方。 可以照物質寬帶（即，其中一個有不同波長的光子）光，然後看看波長吸收。 但這種方法是合適的不總是確保該材料是透明的電磁比例的期望部分。

定性和定量分析

很顯然，光譜獨特的每種物質。 讀者可以得出結論，該分析只用於確定從它的製造材料。 然而，可能的範圍是寬得多。 化合物中的原子數可以利用特殊的技術寬度檢查和識別，並將所得線強度來設定。 而且，這種指示劑可以以不同的單位來表示：

• 百分比（例如，該合金含有1％的氧化鋁）;
• 在摩爾（溶解在該液體3摩爾的氯化鈉）;
• 克數（本為0.2g鈾和釷0.4克的樣品中）。

有時，分析是喜憂參半：定性和定量。 但是，儘管物理學家記憶的線的位置，並評估他們的樹蔭特殊表的幫助，但現在這一切使得程序。

使用頻譜

我們已經詳細討論，什麼光通過原子發射和吸收。 頻譜分析是非常廣泛的應用。 沒有人類活動的區域，使用無論身在何處，我們正在考慮的現象。 下面是其中一些：

1. 在本文的開頭，我們談到了智能手機。 矽半導體元件已經變得如此小，使用光譜分析包括通過研究晶體。
2. 如果任何事故它是每個原子的電子殼層的獨特性決定了什麼樣的子彈先開砲，為什麼車子拋錨框架或塔式起重機，以及一些毒藥毒死人多少時間，他在水里度過的。
3. 用於醫藥光譜分析對自己有利最多相對於體液，但它發生，該方法被應用到組織。
4. 遙遠的星系，宇宙氣體雲，在恆星的行星的前面 - 這一切都是由光其分解成光譜研究。 科學家們認為，發生在他們這些對象，他們的速度和流程的組合由於這樣的事實，他們可以捕獲和分析它們發出的光子或吸收。

電磁規模

最重要的是，我們要注意的可見光。 但在電磁規模這部分是非常小的。 人眼不解決更廣泛的七色彩虹的事實。 能發射和吸收，不僅可見的光子（λ= 380-780納米），但其他的光子。 電磁規模包括：

1. 無線電波 （λ= 100公里）的長距離傳輸的信息。 由於非常大的波長，其能量是非常低的。 他們很容易被人體吸收。
2. 太赫波 （λ= 1-0,1毫米），直到最近，並不容易獲得。 此前，其範圍包括無線電波，但現在的電磁比例的這部分在一個單獨的類被分配。
3. 紅外波長（λ= 0,74-2000微米）的熱傳遞。 火，光，太陽發出他們豐富。

可見光我們回顧，所以有關它的更多細節不會寫。

紫外線波長 （λ= 10-400納米）致死對人類過量，但它們的缺點是不可逆的。 我們的中央恆星給出了大量紫外線，和地球的大氣層保留了大部分。

X射線和γ射線 （λ<10納米）有一個共同的範圍內，但在起源不同。 獲得它們，有必要分散電子或原子非常高的速度。 人的實驗室有能力的，但在這種權力的本質只發生在恆星內部，或塊狀物的碰撞。 後一種方法的一個實例可以被黑洞，兩個星系和星系和氣體的質量較大的雲的遭遇作為超新星爆炸，星形的吸收。

的所有範圍，即要被發射並通過原子吸收自己的能力，的電磁波在人類活動中使用。 無論讀者選擇了（或只可選）的事實作為他一生的道路，他肯定會面對與光譜研究的結果。 賣方享有現代化的支付終端，因為一旦科學家研究物質的性質和產生的微芯片。 土地肥沃的田野和收集目前高產量，只是因為一次的地質學家在一塊磷礦石的發現。 她穿著鮮豔的衣服只與持久性化學染料的發明。

但是，如果讀者希望他的生活與科學的世界連接起來，你必須學習很多比發射和原子光的光子的吸收過程中的基本概念的更多。