Spektroskoopiline tehnika ja selle rakendamine on lühidalt kirjeldatud

Kergemaid laineid toodavad aatomite kaudu liikuvad elektronid. Erinevate ainete aatomite elektronid liiguvad erinevalt, nii et nad eraldavad erinevaid valgust laineid. Erinevate ainete luminestsentsi ja imendumise uurimiseks on väga oluline teoreetiline ja praktiline tähendus ning see on muutunud spetsiaalseks teemaks - spektroskoopiaks.

Spektrit, mis on toodetud otseselt objekti valguse emissioonist, nimetatakse heitkoguste spekteriks. On olemas kahte tüüpi heitkoguste spekter: pidev spektrit ja avatud spektrit.

Pideva spektriga värviline valgus, mis ulatub punasest kuni lilla, nimetatakse pidevaks spektriks. Kuumad tahked, vedelad ja kõrgsurvegaasid kujutavad endas pidevaid spektreid. Näiteks moodustab elektrilise hõõgniidi valgust ja kuumast terasest veest saadud valgus pideva spektri.

Spektrit, mis sisaldab ainult katkendlikke helgeid jooni, nimetatakse erksateks spektriteks. Valgusjoonelises spektris olevaid eredaid jooni nimetatakse spektraaljoonteks ja iga joon vastab valguse erinevale lainepikkusele. Lahustunud gaasi või metalli aurude heitkoguste spekter on avatud liinide spekter. Avatud jooneseisund vabaneb aatomite poolt, nii et seda nimetatakse ka aatomi spekteriks. Kui vaatate gaaside aatomi spektrit, võite kasutada spektraalitoru, mis on õhukese, suletud klaasist toru, mille sees on madalrõhu gaas ja kaks elektroodi toru mõlemas otsas. Kui kõrgepinge toiteallikaga on ühendatud kaks elektroodi, hõõgutakse toru õhuke gaas, mis annab teatud valguse värvuse.

Tahke või vedela materjali aatomimõõtjad suudavad panna need Bunseni põleti leegi või elektrikaare põlema, muudavad need pärast gaasistamist säravat, näete spektroskoobist oma avatud liini spektrit.

Katsed on näidanud, et erinevad aatomid eraldavad erinevaid avatud liinide spektreid ja iga elemendil on teatud avatud liinide spekter. Iga aatom võib eraldada ainult teatud lainepikkused valgust, millel on oma omadused. Seepärast nimetatakse avatud liinide spektri spektrijooniks aatomi iseloomulik spektraaljoon. Aatomite iseloomulikke spektriliine võib kasutada ainete tuvastamiseks ja aatomite struktuuri uurimiseks.

Objektide poolt emiteeritav absorptsioonispekter kõrgtemperatuurse valge valguse (mis sisaldab kõiki valguskiire lainepikkusi) pidev levik materjali kaudu, pärast mõningate lainepikkuste valgust imendub spektri materjalist, mida nimetatakse absorptsioonispektriteks. Laskma katiklamp valguma valge valgusega, näiteks madala naatriumiga temperatuuriga gaasi abil (alkoholilambil pannakse mõni sool soolale, naatriumsool soolane lagunemine võib toota gaasi), seejärel jälgib see spektroskoobi abil pideva spekter on kaks pimedas väga lähedal, see on naatrium aatomi absorptsioon spekter. Väärib märkimist, et iga aatomite imendumise spektris olev tumenev joon vastab selle aatomi heliribale. Ja see, mida see näitab, on see, et valgus, mida külma gaasi aatod absorbeerivad, on täpselt selline, et ained kiirguvad kõrgel temperatuuril. Seetõttu on neeldumis-spektri spektraaljooned (tumedad jooned) samuti iseloomulikud aatomite spektraaljoonele, kuid neeldumis-spektris on neid tavaliselt tavaliselt vähem kui avatud spektris.

Spektraalanalüüs, kuna igal atel on oma iseloomulikud spektrijooned, aineid saab identifitseerida ja nende keemiline koostis määratakse spektri järgi. Seda meetodit nimetatakse spektraalanalüüsiks. Spektraalanalüüsis saab kasutada nii emissiooni kui ka absorptsiooni spektreid. Selle meetodi eeliseks on see, et see on väga tundlik ja kiire. Aine, mille aine sisaldus on 10-10 grammi, saab tuvastada selle iseloomuliku spektraaljoonega ja seda saab tuvastada. Spetsiaalset analüüsi on teaduses ja tehnoloogias laialdaselt kasutatud:

Spiralanalüüs on vajalik, kui kontrollitakse, kas pooljuhtmaterjalid ränist ja germaaniumist vastavad kõrge puhtusastmega nõuetele.

Ajalooliselt on spektraalanalüüs ka aidanud leida palju uusi elemente. Näiteks avastati rubiidium ja tseesium vaadates varem tundmatu spektri spektrijooni.

Spektraalne analüüs on kasulik ka taevakehade keemilise koostise uurimiseks. 19. sajandi alguses, kui uurida päikesekiirgust, leiti, et pidevas spektris oli palju tumedaid jooni. Algselt ei tea, millised on tumedad jooned, siis inimesed mõistavad neeldumis-spektrite põhjust, lihtsalt tean, et see on päikesepimeste pimestamise järel pärast neeldumis-spektrite päikese atmosfääri madalat temperatuuri. Nende juhtmestike hoolikalt analüüsides võrrelge seda aatomi spekteriga, teadsid inimesed, et päikese atmosfäär sisaldab vesinikku, heeliumi, lämmastikku, süsinikku, hapnikku, rauda, magneesiumi, räni, kaltsiumi, naatriumi jms kümneid elemente.

Mustrid paigutatakse järjestuses lainepikkuse järgi pärast dispersioonisüsteemi valguse eraldamist, näiteks päikesekiirguse värvispektri pidev jaotus punase, oranži, kollase, rohelise, indigo ja lilla järgi. Spektrite struktuur, mehhanism, olemus ja rakendus teaduslikes uurimistöös ja tootmispraktikas on kogunud rikas teadmisi ja moodustasid väga olulise teema - spektroskoopia. Spektroskoopia on nii laialt levinud, et igal atel on oma ainulaadne spekter, nagu sõrmejälg. Nad moodustavad teatud reeglite järgi mitu spektraalijoont. Atomaarsete spektraalide omadused on tihedalt seotud aatomistruktuuridega, mis on aatomistruktuuride uurimisel oluline alus. Spektroskoopia rakenduspõhimõtet ja spektraalanalüüsi eksperimentaalset meetodit saab teha, iga elemendil on oma ainulaadne identifitseerimisliin, asetatakse mõni avatud liini spektri sisu ja spektraaljoone võrdlemisel genereeritud tuntud elementide identiteet võib teada, et need materjalid koosnevad sellest, millistest elementidest , kasutades spektrit ei saa mitte ainult kvalitatiivset materjali keemilist koostist ja kui palju elemente saab kindlaks määrata. Spetsiaalanalüüsi meetodil on suur tundlikkus ja täpsus. Geoloogilise uurimise käigus võib spektaalanalüüsi kasutada väärismetallide, haruldaste elementide või radioaktiivsete elementide jälgede tuvastamiseks maagis. Spektraalanalüüsi kiirus on kiire ja töö efektiivsus on oluliselt paranenud. Taevaskehade keemilist koostist ja standardseid eellasjoneid pikkuse reguleerimiseks saab uurida ka spektraalanalüüsiga.

Valgus jagab muster, mis on paigutatud lainepikkuse (või sageduse) järjekorda pärast dispersioonisüsteemi (nagu näiteks prisma või resti). Näiteks päikesevalgus läbib prismat ja moodustab värvigrupi, mis jaotub pidevalt punase, oranži, kollase, rohelise, sinise, indigo ja lilla värvusega. Inimese silma nähtav osa on punane kuni lilla, vastab lainepikkusele 7 700-3 900 angstromi. Punase otsa kõrval on infrapunakiirguse pikem lainepikkus ja lilla otsa kaugemal on ultraviolettvalguse lühem lainepikkus, mida ei saa palja silmaga tuvastada, kuid mida saab salvestada instrumentide abil.

Seetõttu saab spektri jagada infrapunakiirguse, nähtava spektri ja ultraviolettkiirguse spektriks vastavalt lainepikkuste piirkonnale. Tootmise olemuse järgi saab seda jagada aatomi spekteriks ja molekulaarspektrisse. Seda saab jagada heite spekteriks, absorptsioon-spektriks ja hajumise spekteriks. Seda saab jagada lineaarse spektri, bändi spektri ja pideva spektriga.

Spektrid on jagatud järgmisteks vormideks

Ja see on lineaarne spekter.

Spekter, mis koosneb kitsast spektraaljoonega. Üksiku aatomgaasi või metalli auru tekitatud valguslainetel on lineaarne spekter, nii et lineaarset spektrit nimetatakse ka aatomi spekteriks. Kui aatomi energia hüppab kõrgemast energia tasemest madalamale, siis kiirgab see lainepikkust kerge laine. Rangelt öeldes ei ole sellist asja nagu monokromaatilise valguse üks lainepikkus, kuna energia tasemel endal on teatud laius ja doppler efekt, siis spektraalkanalite aatomkiirgusel on alati teatud laius (vaata laienemist); Isegi lainepikkuste kitsas lainepikkuses on veel erinevad lainepikkuse komponendid. Aatomifraktsioon peegeldab aatomite sisemist struktuuri vastavalt lainepikkuse jaotuse reeglile. Igal atel on oma spetsiifiline spektraaljada. Õppides aatomi spektrit, saame aru aatomi sisemisest struktuurist või teha proovikompositsiooni kvalitatiivset ja kvantitatiivset analüüsi.