Спектральным составом излучаемого света наиболее. Спектральный состав солнечной радиации

Две стороны одной медали

Для того, чтобы "увидеть" цвет нужны две вещи: освещенный светом объект (физический компонент процесса) и человеческий глаз (физиологическая составляющая).

С физической точки зрения, то, что мы воспринимаем, как цвет является набором электромагнитных волн определенного диапазона частот, различаемого человеческим глазом.

С точки зрения биологии и физиологии человека, за цветовое восприятие человеческого глаза отвечают два различных типа нервных клеток ( рецепторов ), называемых соответственно колбочками и палочками, поглощающими световые волны и вырабатывающими нервный импульс в мозг.

Относительно человеческого глаза следует заметить, что все цвета воспринимаются различными людьми по-разному - не существует двух людей одинаково воспринимающих один и тот же цвет. Вы можете убедиться в этом, проведя эксперимент, в котором сравните свое восприятие цветов с восприятием другого человека.

Спектральный состав света

Наукой доказано, что свет представляет собой электромагнитный спектр - последовательность монохроматических излучений, каждому из которых соответствует определенная длина волны электромагнитного колебания. Оптическая область спектра электромагнитных излучений состоит из трех участков: невидимых ультрафиолетовых излучений (длина волн 10-400 нм), видимых световых излучений (длина волн 400-750 нм), воспринимаемых глазом как свет и невидимых инфракрасных излучений (длина волн 740 нм - 1-2 мм). Световые излучения, воздействуют на глаз и вызывают ощущение цвета, при этом электромагнитные волны (нм) излучения имеют следующие цвета:

  • 390-440 фиолетовый
  • 440-480 синий
  • 480-510 голубой
  • 510-550 зеленый
  • 575-585 желтый
  • 585-620 оранжевый
  • 630-770 красный

Дневной солнечный свет воспринимается человеком как наиболее естественный. А вот свет, ламп накаливания, более "теплый", то есть содержит больше красных тонов. В то же время освещение лампами дневного света отличается избытком синих тонов и поэтому кажется "холодным".

Количественные характеристики света

Введем понятия об основных световых величинах и единицах.

  • Световой поток - мощность лучистой энергии , оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на глаз. Измеряется в люменах (лм).
  • Сила света - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану. Измеряется в канделах (кд).
  • Освещенность - величина светового потока, падающего на единицу поверхности. Измеряется в люксах (лк).
  • Количество освещения (экспозиция) - это произведение освещенности светочувствительного элемента на время освещения (выдержку). Единицей измерения является люкс-секунда (лк-с).

Источники света

Существует несколько стандартных источников света.

Электрические лампы накаливания

Свет источника цветовой температуры 2854 К считается стандартным излучением для электрических ламп накаливания.

Новый термин

Цветовая температура - температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава, как рассматриваемый свет. Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К). Так, по стандарту на мониторы вы можете устанавливать их цветовую температуру 9300 или 6500 К, что соответствует более голубому или более желтому цвету.

В фотографии лампы накаливания могут использоваться как осветители общего (рассеянного) и направленного света. Важной характеристикой осветителей является угол рассеяния - угол, в пределах которого сила света осветительного прибора снижается не более чем на 10 % от силы света в направлении оси.

Осветители общего света должны быть с большим углом рассеяния (60-80 градусов), а у осветителей направленного света (прожектора) угол рассеяния должен колебаться от узкого (несколько градусов) до довольно широкого (60 градусов).

Как осветители на практике применяют устройства с галогенными лампами, например "Свет-500" или "Луч-300". Такой осветитель представляет собой отражатель, источник света в котором размещен горизонтально, по оси отражателя. Прибор рассчитан на установку ламп накаливания мощностью 275 или 500 Вт. Выдвижной патрон позволяет регулировать светораспределение. Прибор годится как для создания общего, так и направленного освещения. Угол может быть ограничен с помощью имеющихся на приборе двух створок. Крепится прибор на штативе.

Солнце

По международному соглашению за стандарт прямого солнечного света принимается излучение с цветовой температурой 5400 К.

Солнечный свет бывает направленным (прямым) и рассеянным атмосферой. Он непостоянен по интенсивности и по спектральному распределению энергии излучения. Спектр солнечного излучения изменяется, например, от того, как расположен объект - на солнце или в тени.

В ранние утренние и предвечерние часы в солнечном свете содержится значительно больше оранжевых и красных лучей, чем в середине дня.

С восхождением солнца постепенно увеличивается не только интенсивность света, но и его цветовая температура.

На характер солнечной освещенности постоянное влияние оказывает атмосфера. При наличии кучевых облаков контрастность света снижается приблизительно в 2 раза по сравнению с освещением в ясную, безоблачную погоду.

Фотовспышки

Лампы дневного света и фотовспышки обладают равноэнергетическим спектром, в котором энергии всех монохроматических излучений равны между собой. Иначе говоря, электронные импульсные фотовспышки имеют спектр излучения близкий к дневному освещению.

Одна из главных характеристик вспышки - ведущее число - произведение расстояния от фотовспышки до объекта съемки на число диафрагмы объектива. Ведущее число зависит от энергии вспышки, угла рассеяния светового пучка и конструкции отражателя. Обычно ведущее число указывается для пленки чувствительностью 100 ISO (65 ед. ГОСТ).

Понятие цветовой модели

Для математического описания цвета в компьютерных устройствах ( цифровых фотоаппаратах , сканерах , принтерах, мониторах) существуют различные цветовые модели (или цветовые пространства), такие как: CMYK , RGB , HSB , L*A*B* и другие. В таких моделях каждому основному цвету присваивается определенное значение цифрового кода. Поясним сказанное на примере.

Для знакомства с цветовыми моделями стандартного для операционной системы Windows XP графического редактора MS Paint XP выполните команду: Пуск Все программы Стандартные Paint , а затем команду: Палитра Изменить палитру Определить цвет (рис. 1.1).


Рис. 1.1.

На этом рисунке мы видим, что выбранный нами в спектре в соответствии с положением указателя цвет будет представлен в любом цифровом устройстве в цветовой модели HSB числами 84,200,120 или в цветовой модели RGB числами 21,234,43.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Цветовые модели (или цветовые пространства) представляют собой математически точные средства для описания цвета. Так, если послать на монитор цветовой сигнал R21G234B43, то на любом мониторе должен появиться один и тот же цвет (в данном случае, зеленый).НОВЫЙ ТЕРМИН

Если видимый спектр света последовательно (как в радуге) разместить на окружности , то получится цветовой круг. С использованием цветового круга нагляднее видно взаимодействие различных электромагнитных волн (цветов), при их смешении.

Цветовой круг в фотографии имеет большое практическое значение. Из рис. 1.2 видно: для того, чтобы усилить в изображении какой-либо цвет, нужно ослабить дополняющий его комплементарный цвет (расположенный напротив его на цветовом круге). Например, чтобы изменить общее цветовое содержание изображения в сторону увеличения зеленого цвета, следует снизить в нем содержание пурпурного цвета, а если вы хотите увеличить на фотографии количество желтых тонов, то вам следует уменьшить интенсивность синего. Именно на этом принципе основана цветовая коррекция изображения в графических редакторах (например, в Adobe Photoshop).

На цветовом круге правый верхний сектор круга считается "теплым", а нижний левый - "холодным". Такая характеристика цвета как теплота во многом определяет воздействия цвета на человека. К теплым цветам можно отнести оранжевые, красные и желтые цвета. Здесь возможны ассоциации с огнем. К холодным - оттенки синего и голубого. У кого-то при этом могут возникнуть ассоциации со льдом. Теплые цвета кажутся близкими, добрыми, в то время как холодные - как бы далеки и независимы. Продуманное использование холодных и теплых оттенков позволит вам усилить свои фотоработы.

Выполнил:Камалетдинов

План

Свет как экологический фактор

Спектральный состав света и понятие о ФАР

Распределение света по частям спектра и поглощение ее зеленым листом

Свет как экологический фактор

Различные местообитания на Земле имеют разную освещенность. От низких географических широт к высоким возрастает продолжительность дня в течение вегетационного периода. Значительные различия в условиях освещения наблюдаются между нижними и верхними поясами гор. Своеобразный световой климат создается в лесу, причем различно затенение, созданное кронами деревьев или густым высоким травостоем. Под пологом высоких растений свет не только ослабевает, но и меняет свой спектр. В лесу он

имеет два максимума - в красных и зеленых лучах.

В водной среде затененность зелено-голубая, и растения водные, как и лесные, являются теневыми растениями. Убывание силы света в воде с глубиной может идти в разном темпе, что зависит от степени

прозрачности воды. Изменение состава света отражается на распределении групп водорослей, имеющих различную окраску. Ближе к поверхности растут зеленые водоросли, глубже - бурые, на

больших глубинах - красные.

Свет малой интенсивности может проникать в почву,

Свет имеет важнейшее физиологическое значение в жизни зеленых растений, так как только на свету возможен процесс фотосинтеза.

Все наземные растения земного шара ежегодно образуют в процессе фотосинтеза около 450 млрд. т органического вещества, т. е. примерно по 180 т в расчете на каждого жителя Земли.

Разные растения неодинаково реагируют на изменение освещенности. У теневых растений фотосинтез активно протекает при малой интенсивности света, а дальнейшее повышение освещенности не усиливает его. У светолюбивых растений максимальный фотосинтез наблюдается при полной освещенности. Световые растения при недостатке света развивают слабую механическую ткань, поэтому стебли у них вытягиваются за счет увеличения длины междоузлий и полегают.

Освещенность влияет на анатомическое строение листьев. Световые листья толще и грубее теневых. Они имеют более толстую кутикулу, более толстостенную кожицу, хорошо развитые механические и проводящие ткани. Хлоропластов в клетках световых

Спектральный состав света и понятие о ФАР

Важнейшей особенностью процесса фотосинтеза является то, что он протекает с использованием энергии солнечного света.

Лучистая энергия - это энергия электромагнитных колебаний, которая характеризуется определенной длиной волны, частотой колебания и скоростью

распространения.

Характеристика отдельных участков спектра

Согласно первому закону фотохимии, только поглощенные лучи могут быть использованы в химических реакциях. В том случае, если реагирующие молекулы бесцветны и не поглощают свет, фотохимические реакции могут идти только в присутствии специальных веществ

Сенсибилизаторов. Сенсибилизаторы - вещества, поглощающие энергию света и передающие ее на ту или иную бесцветную молекулу

Фотохимические реакции возможны в пределах величины квантов от 147 до 587 кДж/моль. Таким образом, в квантах красного света (176 кДж/моль hv) заключено достаточное количество энергии для осуществления фотохимической реакции. Вместе с тем при поглощении квантов синего света (261 кДж/моль hv) реагирующие молекулы будут получать избыток энергии, который выделяется в виде тепла или света.

Молекулы будут вступать в реакцию под влиянием разного количества энергии. Использование энергии зависит от качества света. Это было подтверждено исследованиями О. Варбурга. В этих исследованиях впервые была установлена величина фотосинтетической работы, производимой за счет 1 Дж поглощенной лучистой энергии. Эта величина возрастает по мере увеличения длины волны.

>> Дисперсия света. Спектральный состав света

  • Солнечный летний день. И вдруг на небе появилась тучка, пошел дождик, который будто бы «не замечает», что солнце продолжа­ет светить. Такой дождь в народе называют слепым. Дождик еще не успел закончиться, а на небе уже засияла разноцветная радуга (рис. 3.45). Почему она появилась? Ответ вы узнаете из следующего параграфа.



Pиc. 3.45. Явление, подобное ра­дуге, можно наблюдать в брызгах фонтана или водопада

1. Изучаем разложение белого света в спектр

Оказывается, что и в лабораторных ус­ловиях можно наблюдать удивительное явле­ние, подобное радуге. Для этого направим уз­кий пучок белого света на стеклянную призму (рис. 3.46). Проходя сквозь призму, пучок бело­го света преломляется, и на экране образуется радужная полоска - спектр.

Появление спектра объясняется тем, что пучок белого света представляет собой совокуп­ность световых пучков разных цветов, а свето­вые пучки разных цветов распространяются в одной и той же среде с разной скоростью.

  • Зависимость скорости распространения пучка света в определенной среде от цвета пучка на­зывают дисперсией света.

Обычно пучки света, имеющие меньшую скорость распространения, преломляются больше.


Рис. 3.46 Разложение белого света в спектр при прохождении сквозь стеклянную призму Силь­нее всего преломляются фиолетовые лучи, слабее всего - красные



Рис. 3.47 Некоторые дополнительные цвета

Например, в средах, с которыми вы знакомитесь в школе, фиолетовые пучки имеют меньшую скорость , чем красные, и, значит, преломляются сильнее. Кстати, именно поэтому полоска фиолетового цвета в спектре рас­положена ниже красной (рис. 3.46).

Сравним рис. 3.45 и 3.46: цвета радуги - это и есть цвета спектра, что не удивительно, так как на самом деле радуга - это огромный спектр солнечно­го света. Мириады маленьких капелек воды (помните, что радуга всегда обра­зовывается во время или после дождя?), действуя вместе подобно множеству «призм», преломляют белый солнечный свет и создают разноцветную дугу.


2. Характеризуем цвета

В спектре обычно выделяют семь цветов: красный, оранжевый, жел­тый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

Световые пучки двух разных спектральных цветов в случае наложения друг на друга образуют другие цвета. Это явление называют наложением спектральных цветов . Так, направив на экран пучки оранжевого и зелено­го цветов таким образом, чтобы они перекрывали друг друга, получим на экране желтый цвет.

Некоторые спектральные цвета в случае наложения друг на друга обра­зуют белый цвет. Такие пары спектральных цветов называют дополнительными (рис. 3.47). На рисунке цвета участков А и Б являются дополнитель­ными, так как они дополняют друг друга до белого цвета.

Особое же значение для нашего зрения имеют три основных спектралъных цвета: красный, зеленый и синий. Накладывая эти три цвета друг на друга в разных пропорциях, можно получать различные цвета и оттенки (рис. 3.48). При этом зеленый, красный и синий цвета нельзя получить ком­бинацией других цветов спектра.

На наложении трех основных спектральных цветов в разных пропорци­ях основывается, например, цветное телевидение . Если вы посмотрите на экран цветного телевизора через лупу, то увидите, что изображение состоит из мелких объектов красного, зеленого и синего цветов.


Рис. 3.48 Основные цвета спектра - зеленый, красный, синий

Рис. 3.49. Листья растения, освещенного синим светом, кажутся нам практически черными


3. Выясняем почему мир разноцветный

Зная, что белый свет является сложным, можно объяснить, почему окружающий мир, освещенный лишь одним источником белого света - Сол­нцем,- мы видим разноцветным.

Как вы уже знаете, свет частично отражается от физических тел, час­тично преломляется и частично поглощается ими, причем эти процессы зависят от оптических свойств материала, из которого состоят тела, и от цвета падающего светового пучка.

Белая поверхность отражает одинаково лучи всех цветов. Поэтому альбом­ный лист, освещенный источником белого света, кажется нам белым. Зеленая трава, освещенная тем же источником, отражает преимущественно лучи зе­леного цвета, а остальные поглощает. Красные лепестки тюльпанов отражают в основном лучи красного цвета, желтые лепестки подсолнуха - желтого.

Синий свет, направленный на зеленую листву растений, почти целиком поглотится листвой, так как такая листва отражает преимущественно зе­леные лучи , а другие - поглощает. Значит, листва, освещенная синим све­том, будет казаться нам практически черной (рис. 3.49). Если же, например, осветить синим светом белую бумагу, то она покажется нам синей, так как белая бумага отражает лучи всех цветов, в том числе и синие. А вот черная шерсть кота поглощает лучи всех цветов, поэтому, каким бы светом мы его ни осветили, кот все равно будет казаться черным.

  • Подводим итоги

Зависимость скорости распространения пучка света в определенной среде от цвета пучка называют дисперсией света. В результате дисперсии белый свет, прошедший, например, сквозь призму, образует спектр, т.е. ока­зывается разложенным на семь спектральных цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый).

В случае наложения двух разных спектральных цветов образуются дру­гие цвета.

Благодаря тому что разные тела по-разному отражают, преломляют и поглощают свет, мы видим окружающий мир разноцветным.

  • Контрольные вопросы

1. Что называют дисперсией света?

2. В чем причина дисперсии света?

3. Какие природные явления можно объяснить дисперсией света?

4. Объясните, что означает выражение «белый свет - слож­ный свет»?

5. Какие цвета называют дополнительными?

6. Назо­вите свойства основных цветов спектра.

7. Свет какого цвета отра­жает зеленый виноград?

  • Упражнения

1. Свет какого цвета проходит сквозь синее стекло? поглощается им?
2. Какими будут казаться красные буквы на белой бумаге, если смот­реть на них сквозь зеленое стекло? Каким при этом будет казаться цвет бумаги?
3. Через стекло какого цвета нельзя увидеть текст, написанный фио­летовыми чернилами на белой бумаге?
4. В воде распространяются пучки света красного, оранжевого и го­лубого цветов. Скорость распространения какого из пучков будет большей?

  • Экспериментальные задания

1. Наполните неглубокий сосуд водой и поставьте его возле стены. На дно сосуда поместите плоское зеркало под тупым углом ко дну. Зеркало должно быть целиком погружено в воду. Направьте на него пучок света - на стене появится «солнечный зайчик». Внимательно рассмотрите его и объясните явление, которое на­блюдается.

2. Проведите опыт по наложению разных цветов. Для этого следует вырезать из плотной бумаги несколько кругов диаметром 15 см. Один из кругов разделите на три одинаковых сектора. Первый сек­тор закрасьте красным цветом, второй - синим, третий - зеленым. Остальные круги разделите на сектора разного размера и закрасьте любыми разными цветами. Поочередно насадите каждый круг на острие шариковой ручки и раскрутите его. Опишите и объясните свои наблюдения.

  • Физика и техника в Украине

Открытое акционерное общество «СЭЛМИ» (Сумские Электронные Микроско­пы) начало свою производственную деятель­ность в 1959 году. Это предприятие является бесспорным лидером на территории СНГ по производству приборов для измерений.

Одним из образцов продукции объединения «СЭЛМИ» является спектрофотометр (см. рисунок). Этот прибор предназначен для анализа содержания тяжелых металлов, вредных веществ (цинк, свинец, медь, кадмий, ртуть) в продуктах питания и пищевом сырье, а также в природной воде, образцах грунта и т. п. Чувствительность спектрофотометра очень высо­ка. Скажем, прибор сможет определить наличие 0,005 мг ртути в литре воды.


Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. - X.: Издательство «Ранок», 2007. - 192 с.: ил.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендации

Свет - электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Нередко, под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. Одной из характеристик света является его цвет, который для монохроматического излучения определяется длиной волны, а для сложного излучения - его спектральным составом.

Осн. источник света - солнце. Излучаемый им свет принято считать белым. От солнца идет свет с разной длиной волны.

Свет имеет температуру, которая зависит от мощности светового излучения. В свою очередь мощность зависит от длины волны.

Свет от лампы накаливания кажется белым, но его спектр смещен в сторону красного.

Свет от люминесцентной лампы смещен в сторону фиолетовой части спектра, имеет голубоватую окраску и большую цветовую температуру

Свет солнечного света в высокогорной местности смещен в сторону фиолетовых волн. Это обусловлено разряженной атмосферой на большой высоте.

В песчаной пустыне спектр будет смещен в сторону красных волн, т.к. к солнечному свету добавляется излучение раскаленного песка.

При осуществлении съемки необходимо учитывать данные факты, знать спектр имеющегося светового излучения для того, чтобы получить качественный снимок с оттенками, имеющимися в оригинале.

Т.о. от разных источников света идут фотоны разной длины.

Цвет - ощущение, вызываемое в глазах и мозгу человека светом различных длин волн и интенсивности.

Излучение разной интенсивности объективно существует и вызывает ощущение определенного цвета. Но само по себе оно цвета не имеет. Цвет возникает в органах зрения человека. Он не существует независимо от них. Поэтому его нельзя считать объективной величиной.

Для описания цвета применяются субъективные качественные и количественные оценки его характеристик.

Причинами возникновения цветовых ощущений являются электромагнитное излучение, свет, объективные характеристики которого связаны с субъективными характеристиками цвета, его насыщенностью, тоном, яркостью.

Цветовой тон субъектив. обусловленный свойствами зрительного восприятия человека, света, опр.волны интенсивности.

Температура, при которой абсолютно черное тело излучает свет такого же спектрального состава, как рассматриваемый свет, называется цветовой температурой. Она указывает только на спектральное распределение энергии излучения, а не на температуру источника. Так, свет голубого неба соответствует цветовой температуре около 12 500-25 000 К, т е. гораздо выше температуры солнца. Цветовая температура выражается в Кельвинах (К).

Понятие цветовой температуры применимо только к тепловым (раскаленным) источникам света. Свет электрического разряда в газах и парах металлов (натриевые, ртутные, неоновые лампы) не может быть охарактеризован величиной цветовой температуры.

Химический состав вещества – важнейшая характеристика используемых человечеством материалов. Без его точного знания невозможно со сколько-нибудь удовлетворительной точностью спланировать технологические процессы в промышленном производстве. В последнее время требования к определению химического состава вещества еще более ужесточились: многие сферы производственной и научной деятельности требуют материалы определенной «чистоты» - это требования точного, фиксированного состава, а также жесткого ограничения на наличие примесей инородных веществ. Всвязи с этими тенденциями разрабатываются все боле прогрессивные методики определения химического состава веществ. К ним относится и метод спектрального анализа, обеспечивающий точное и быстрое изучение химии материалов.

Фантастика света

Природа спектрального анализа

(спектроскопия ) изучает химический состав веществ на основе их способностей по испусканию и поглощению света. Известно, что каждый химический элемент испускает и поглощает характерный только для него световой спектр, при условии, что его можно привести к газообразному состоянию.

В соответствии с этим, возможно определение наличия этих веществ в том или ином материале по присущему только им спектру. Современные методы спектрального анализа позволяют установить наличие вещества массой до миллиардных долей грамма в пробе – за это ответственен показатель интенсивности излучения. Уникальность испускаемого спектра атомом характеризует его глубокую взаимосвязь с физической структурой.

Видимый свет представляет собой излучение с от 3,8 *10 -7 до 7,6*10 -7 м, ответственной за различные цвета. Вещества могут излучать свет только лишь в возбужденном состоянии (это состояние характеризуется повышенным уровнем внутренней ) при наличии постоянного источника энергии.

Получая избыточную энергию, атомы вещества излучают ее в виде света и возвращаются в свое обычное энергетическое состояние. Именно этот испускаемый атомами свет и используется для спектрального анализа. К самым распространенным видам излучения относят: тепловое излучение, электролюминесценция, катодолюминесценция, хемилюминесценция.

Спектральный анализ. Окрашивание пламени ионами металлов

Виды спектрального анализа

Различают эмиссионную и абсорбционную спектроскопию. Метод эмиссионной спектроскопии основан на свойствах элементов к излучению света. Для возбуждения атомов вещества используются высокотемпературный нагрев, равный нескольким сотням или даже тысячам градусов, – для этого пробу вещества помещают в пламя или в поле действия мощных электрических разрядов. Под воздействием высочайшей температуры молекулы вещества разделяются на атомы.

Атомы, получая избыточную энергию, излучают ее в виде квантов света различной длины волны, которые регистрируются спектральными аппаратами – приборами, визуально изображающими получившийся световой спектр. Спектральные аппараты служат также и разделительным элементом системы спектроскопии, потому как световой поток суммируется от всех присутствующих в пробе веществ, и в его задачи входит разделение общего массива света на спектры отдельных элементов и определение их интенсивности, которая позволит в будущем сделать выводы о величине присутствующего элемента в общей массе веществ.

  • В зависимости от методов наблюдения и регистрации спектров различают спектральные приборы: спектрографы и спектроскопы. Первые регистрируют спектр на фотопленке, а вторые делают доступным просмотр спектра для прямого наблюдения человеком через специальные зрительные трубы. Для определения размеров используются специализированные микроскопы, позволяющие с высокой точностью определить длину волны.
  • После регистрации светового спектра он подвергается тщательному анализу. Выявляются волны определенной длины и их положение в спектре. Далее выполняется соотношение их положения с принадлежностью к искомым веществам. Делается это с помощью сравнения данных положения волн с информацией, расположенной в методических таблицах, указывающих на типичные длины волн и спектры химических элементов.
  • Абсорбционная спектроскопия проводится подобно эмиссионной. В этом случае вещество помещают между источником света и спектральным аппаратом. Проходя через анализируемый материал, испущенный свет достигает спектрального аппарата с «провалами» (линии поглощения) по некоторым длинам волн – они и составляют поглощенный спектр исследуемого материала. Дальнейшая последовательность исследования аналогична для приведенного выше процесса эмиссионной спектроскопии.

Открытие спектрального анализа

Значение спектроскопии для науки

Спектральный анализ позволил человечеству открыть несколько элементов, которые невозможно было определить традиционными методами регистрации химических веществ. Это такие элементы, как рубидий, цезий, гелий (он был открыт с помощью спектроскопииСолнца – задолго до его обнаружения на Земле), индий, галлий и другие. Линии этих элементов были обнаружены в спектрах излучения газов, и на момент их исследования были неидентифицируемы.

Стало понятно, что это и есть новые, доселе неизвестные элементы. Серьезное влияние спектроскопия оказала на становление нынешнего вида металлургической и машиностроительной промышленности, атомной индустрии, сельское хозяйство, где стала одним из главных инструментов систематического анализа.

Огромное значение спектроскопия приобрела в астрофизике

Спровоцировав колоссальный скачок в понимании структуры Вселенной и утверждении того факта, что все сущее состоит из одних и тех же элементов, которыми, в том числе, изобилует и Земля. Сегодня метод спектрального анализа позволяет ученым определять химический состав находящихся за миллиарды километров от Земли звезд, туманностей, планет и галактик – эти объекты, естественно, не доступны методикам прямого анализа ввиду своего большого удаления.

С помощью метода абсорбционной спектроскопии возможно изучение далеких космических объектов, не обладающих собственным излучением. Это знание позволяет устанавливать важнейшие характеристики космических объектов: давление, температуру, особенности структуры строения и многое другое.



Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!