अणुहरु द्वारा प्रकाश को उत्सर्जन र अवशोषण। लाइन स्पेक्ट्रा को मूल

यस लेखमा बुझ्न आधारभूत अवधारणाहरु आवश्यक प्रदान कसरी अणुहरु द्वारा उत्सर्जन र प्रकाश को अवशोषण। त्यहाँ पनि यी घटना को प्रयोग वर्णन गरिएको छ।

स्मार्टफोन र भौतिक

1990 पछि जन्म भएको थियो जो मानिस, आफ्नो जीवन विद्युतीय उपकरणहरू विभिन्न बिना प्रदान गर्न सक्दैन। यो स्मार्टफोन मात्र होइन फोन प्रतिस्थापन, तर पनि यो एक ट्याक्सी कल गर्न र पनि उनको आवेदन मार्फत, बोर्ड ISS मा अन्तरिक्ष यात्री संग अनुरूप transact गर्न विनिमय दर निगरानी गर्न, सम्भव बनाउँछ। क्रमशः, र पाठ्यक्रम कुरा सबै ती डिजिटल सहायक द्वारा कथित छन्। को उत्सर्जन र प्रकाश को अवशोषण पाठकहरूलाई भौतिक पाठ मा एक नीरस विषय जस्तो हुनेछ त्यसैले बनाउन र सम्भव सबै प्रकारको उपकरणहरू कम को युग गरे भनेर, अणुहरु द्वारा। तर भौतिक यस शाखा रोचक र रोमाञ्चक धेरै।

को स्पेक्ट्रा खोल्ने लागि सैद्धान्तिक पृष्ठभूमि

त्यहाँ एक भनाइ छ: "। एक गिरावट अघि जिज्ञासा" तर गलत सम्बन्ध राम्रो छ भनेर बरु वास्तवमा यो अभिव्यक्ति हस्तक्षेप छैन। भने, तर, विश्व तिर जिज्ञासा देखाउन, गलत केही हुन छैन। को उन्नाइसौँ शताब्दीको अन्त मा, मान्छे बुझ्न थाले चुम्बकत्व को प्रकृति (राम्रो मैक्सवेल गरेको समीकरण को सिस्टम मा दस्तावेज छ जो)। अर्को प्रश्न, वैज्ञानिकहरू अनुमति हुनेछ जो, कुरा को संरचना भयो। विज्ञान अणुहरु द्वारा प्रकाश को धेरै मूल्यवान उत्सर्जन र अवशोषण छैन लागि: यो तुरुन्तै स्पष्ट गर्न आवश्यक छ। लाइन स्पेक्ट्रा - यो घटना एक परिणाम र कुरा को संरचना को अध्ययन लागि आधार छ।

एटम को संरचना

प्राचीन ग्रीस मा वैज्ञानिकहरूले संगमरमर indivisible धेरै टुक्रा माथि बनेको छ भन्ने "अणुहरु।" र उन्नाइसौँ शताब्दीको अन्त अघि, मान्छे लाग्यो यो कुरा को सानो कण थियो। तर सुन पन्नी मा भारी कणहरु को विसर्जन मा रदरफोर्डले को अनुभव अणु पनि एक भित्री संरचना छ देखाइएको छ। भारी नाभिक केन्द्र छ र सकारात्मक चार्ज, हल्का नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों उहाँको वरिपरि Revolve।

को मैक्सवेल सिद्धान्त भित्र अणुहरु को Paradoxes

यी निष्कर्ष धेरै paradoxes गर्न वृद्धि दिनुभएको छ: मैक्सवेल गरेको समीकरण अनुसार, कुनै पनि सार्दा शुल्क कण emits एक विद्युत क्षेत्र, त्यसैले, ऊर्जा हराउछ। किन, त्यसपछि, इलेक्ट्रनों नाभिक फस्न छैन, र घुमाउन जारी? प्रत्येक अणु किन अवशोषित वा एक निश्चित तरङलम्बाइ मात्र को फोटोन emits यो पनि छैन स्पष्ट थियो। Bohr गरेको सिद्धान्त यो सम्भव orbitals प्रविष्ट गरेर दोष निको पार्न गरिएका। यो सिद्धान्त को tenets अनुसार, नाभिक वरिपरि इलेक्ट्रॉनों मात्र यी orbitals हुन सक्छ। दुई छिमेकी राज्य बीच संक्रमण एक निश्चित ऊर्जा संग एक फोटोन को उत्सर्जन वा अवशोषण गरेर या त सँगसँगै छ। अणुहरु द्वारा प्रकाश को उत्सर्जन र अवशोषण ठीक यस कारण छ।

तरङलम्बाइ, आवृत्ति, ऊर्जा

अझ पूर्ण तस्वीर लागि फोटोन बारेमा थोडा कुरा गर्न आवश्यक छ। यी कुनै बाँकी ठूलो छ कि प्राथमिक कण छन्। तिनीहरूले वातावरण मार्फत सार्दा रूपमा लामो मात्र अवस्थित। तर वजन अझै पनि छ: सतह स्ट्राइकिङ्, तिनीहरूले यो ठूलो बिना असम्भव छ भनेर एक आवेग सार्छन्। बस यो धेरै जो तिनीहरूले मारा पदार्थ बनाउने, ऊर्जा मा परिवर्तित छ र उनीहरूले एउटा सानो न्यानो, अवशोषित छन्। Bohr गरेको सिद्धान्त यो वास्तवमा व्याख्या छैन। को फोटोन को गुण र यसको व्यवहार को सुविधाहरू द्वारा क्वांटम भौतिक वर्णन गरिएको छ। यसैले, फोटोन - लहर दुवै र ठूलो साथ कण। फोटोन र लहर जस्तै निम्न विशेषताहरु छ: एक लम्बाइ (λ), एक आवृत्ति (ν), ऊर्जा (ई)। को को तरङलम्बाइ ऊर्जा अब तल्लो फ्रिक्वेन्सी र तल्लो।

एक अणु को स्पेक्ट्रम

अणु स्पेक्ट्रम धेरै चरणमा गठन गरिएको छ।

1. कक्षीय 2 (उच्च ऊर्जा) को कक्षीय 1 मा (संग कम ऊर्जा कम) संग अणु मा इलेक्ट्रनिक स्विच।
2. ऊर्जा केही रकम जारी छ, प्रकाश (hν) को एक क्वांटम रूपमा गठन गरिएको छ जो।
3. यो फोटोन वरपरको ठाउँ मा उत्सर्जित छ।

यसरी यो प्राप्त र एटम लाइन स्पेक्ट्रम। किन कि बाटो भनिन्छ, आफ्नो फारम बताउँछन् विशेष उपकरणहरू "क्याच" लाइनहरु को एक रेकर्डिङ उपकरण निश्चित संख्यामा प्रकाश को बहिर्गमन फोटोन गर्दा। विभिन्न तरंग दैर्ध्य, विभिन्न आवृत्तियों संग diffraction घटना छालहरू प्रयोग को फोटोन अलग विभिन्न अपवर्तनी सूचकांक, यसैले, अन्य भन्दा थप एक बाङ्गिएको छ।

पदार्थ को गुण र स्पेक्ट्रा

पदार्थ को लाइन स्पेक्ट्रम अणुहरु प्रत्येक प्रकारको लागि अद्वितीय छ। त्यो हाइड्रोजन को उत्सर्जन मा छ रेखाहरू एक सेट, र सुन दिनेछु - अन्य। यो वास्तवमा स्पेक्ट्रोस्कोपी को आवेदन को लागि आधार छ। वर्णक्रम केहि, एक यसको अणुहरु प्रत्येक अन्य सापेक्षित प्रबन्ध मा, पदार्थ छ के बुझ्न सक्छौं प्राप्त भएको। यो विधि तपाईं परिभाषित गर्न र जो अक्सर रसायन र भौतिक उपयोग गर्छ सामाग्री, विभिन्न गुणहरू अनुमति दिन्छ। अणुहरु द्वारा अवशोषण र प्रकाश को उत्सर्जन - वरपरको संसारको अध्ययनको लागि सबै भन्दा साधारण उपकरण को एक।

कमियां उत्सर्जन स्पेक्ट्रा

यो बिन्दु सम्म अणुहरु कसरी फेंकना बारेमा थप भन्छन्। तर सामान्यतया, सबै इलेक्ट्रॉनों यसको संतुलन अवस्थामा orbitals तिनीहरूले अन्य राज्य सार्न कुनै कारण छ छन्। पदार्थ यसलाई पहिलो ऊर्जा अवशोषित पर्छ, केही अस्वीकार गरिएको छ। प्रकाश अणु को अवशोषण र उत्सर्जन शोषण गर्ने एक विधि को यो कमी। हामी स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्नु अघि पहिलो कुरा, गर्मी वा हल्का कि छोटकरीमा भन्न। एक वैज्ञानिक ताराहरू अध्ययन यदि विषयहरूका उत्पन्न छैन, र त्यसैले तिनीहरू आफ्नै आन्तरिक प्रक्रियाहरू मार्फत चमक। तर तपाईं यो वास्तवमा बाल्न आवश्यक छ स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्न, अयस्क वा खाना उत्पादन टुक्रा अध्ययन गर्न चाहनुहुन्छ भने। यो विधि सधैं मामला छ।

अवशोषण स्पेक्ट्रा

उत्सर्जन र प्रकाश को अवशोषण एक विधि रूपमा अणुहरु द्वारा दुई पक्ष मा "काम गर्दछ"। तपाईं पदार्थ ब्रोडब्यान्ड (अर्थात्, एक जसमा विभिन्न तरंग दैर्ध्य को फोटोन छन्) मा एक हल्का चमक गर्न सक्नुहुन्छ, र त्यसपछि wave के लम्बाईहरू अवशोषित हेर्नुहोस्। तर यो विधि सधैं उपयुक्त छ, भौतिक को विद्युत मात्रा को इच्छित भागमा पारदर्शी छ भनेर ढुक्क हुन।

गुणस्तरीय र मात्रात्मक विश्लेषण

यसलाई स्पष्ट भए स्पेक्ट्रा प्रत्येक पदार्थ अनुपम। पाठक यो विश्लेषण मात्र यो बनेको छ जो देखि सामाग्री निर्धारण गर्न प्रयोग भएको छ भन्ने निष्कर्षमा पुग्न सक्छ। तर, सम्भव दायरा धेरै व्यापक छ। को परिसर भित्र अणुहरु संख्या विशेष प्रविधी चौडाई परीक्षा र पहिचान र परिणामस्वरूप लाइनको तीव्रता प्रयोग सेट गर्न सकिन्छ। यसबाहेक, यस सूचक विभिन्न इकाइहरूमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:

• प्रतिशत (उदाहरणका लागि, यो मिश्र धातु 1% अल्युमिना समावेश);
• Moles (सोडियम क्लोराइड यस तरल 3 mol मा भंग) मा;
• ग्राम (युरेनियम र थोरियम 0.4 ग्राम को 0.2 ग्राम नमूनामा वर्तमान) मा।

दुवै गुणस्तरीय र मात्रात्मक: कहिलेकाहीं विश्लेषण मिश्रित छ। तर physicists जबकि कण्ठ लाइनहरु को स्थिति, र विशेष टेबल को मद्दत आफ्नो छाया मूल्यांकन, तर अब यो सबै कार्यक्रम बनाउँछ।

स्पेक्ट्रम को प्रयोग

हामी पहिले देखि नै, विस्तृत छलफल गरेका छन् के अणुहरु द्वारा उत्सर्जन र प्रकाश को अवशोषण। स्पेक्ट्रल विश्लेषण धेरै व्यापक प्रयोग भएको छ। त्यहाँ मानव गतिविधिको कुनै क्षेत्र छ, हामी घटना विचार गर्दै छन् जहाँ कुनै कुरा प्रयोग भएको थियो। यहाँ तिनीहरूलाई केही हो:

1. यो लेखको सुरुमा हामी स्मार्टफोन बारेमा कुरा। सिलिकन अर्धचालक तत्व, त्यसैले सानो भएका छन् स्पेक्ट्रल विश्लेषण प्रयोग गरेर अनुसन्धान क्रिस्टल मार्फत सहित।
2. कुनै पनि घटना भने यो प्रत्येक अणु को इलेक्ट्रॉन खोल को विशिष्टताको तल कार किन फ्रेमवर्क वा टावर क्रेन, साथै केही विष विष मान्छे र कति समय उहाँले पानी बिताएको भङ्ग बुलेट को प्रकारको, पहिलो निकाल के निर्धारण छ।
3. चिकित्सा शरीर तरल पदार्थ को सम्बन्ध मा सबै भन्दा अक्सर आफ्नो फाइदा गर्न स्पेक्ट्रल विश्लेषण प्रयोग, तर यो विधि Tissues लागू हुन्छ हुन्छ।
4. टाढा आकाशगंगाओं, कस्मिक ग्याँस बादल, ताराहरू अगाडि ग्रह - यो सबै प्रकाश र स्पेक्ट्रा मा यसको अपघटन द्वारा अध्ययन गरिएको छ। वैज्ञानिकहरूले कारण तिनीहरूले कब्जा गर्न सक्छन् र तिनीहरूले फेंकना को फोटोन विश्लेषण वा अवशोषित वास्तवमा कि तिनीहरूलाई मा उत्पन्न यी वस्तुहरु, आफ्नो गति र प्रक्रियाहरू को संरचना थाहा छ।

विद्युत मात्रा

सबै को सबै भन्दा, हामी देखिने प्रकाश ध्यान। तर विद्युत मात्रा मा यो खण्ड धेरै सानो छ। कि मानव आँखा इन्द्रेणी धेरै फराकिलो सात रंग ठीक गर्छ भन्ने तथ्यलाई। फेंकना र मात्र देखिने फोटोन (λ = 380-780 एनएम), तर अन्य फोटोन अवशोषित गर्न सक्छन्। विद्युत मात्रा समावेश:

1. रेडियो छालहरू (λ = 100 किलोमिटर) लामो दूरी भन्दा जानकारी प्रसारित। कारण धेरै ठूलो तरङलम्बाइ गर्न, आफ्नो ऊर्जा धेरै कम छ। तिनीहरूले धेरै सजिलै अवशोषित छन्।
2. Terahertz को लहर (λ = 1-0,1 मिलिमिटरमा) हाल सम्म, छैन सजिलै उपलब्ध थिए। पहिले, आफ्नो सीमा रेडियो छालहरू सामेल छ, तर अब विद्युत मात्रा यस खण्ड छुट्टै वर्ग मा विनियोजन गरेको छ।
3. इन्फ्रारेड तरङलम्बाइ (λ = 0,74-2000 micrometers) गर्मी स्थानान्तरण। आगो, प्रकाश, सूर्य प्रशस्त तिनीहरूलाई फेंकना।

त्यसैले यसको बारेमा थप विवरण लेख्न हुनेछ देखिने प्रकाश, हामी समीक्षा।

पराबैंगनी तरङलम्बाइ (λ = 10-400 एनएम) अधिक मानिस लागि घातक, तर आफ्नो बेफाइदा अपरिवर्तनीय छ। हाम्रो केन्द्रीय तारा पराबैंगनी प्रकाश को धेरै दिन्छ, र पृथ्वी वातावरण यो भन्दा पनि कायम रहन्छ।

एक्स-रेज र गामा रेज (λ <10 एनएम) एक साधारण दायरा छन्, तर मूल भिन्न। तिनीहरूलाई प्राप्त गर्न, यो इलेक्ट्रॉनों वा अणुहरु धेरै उच्च velocities फैलाने आवश्यक छ। मान्छे को प्रयोगशाला यसलाई सक्षम छन्, तर यस्ता शक्ति को प्रकृति मा मात्र भित्र तारा, वा विशाल वस्तुहरु को टक्कर आउँदैन। उत्तरार्द्ध प्रक्रियाको एउटा उदाहरण एक ब्ल्याक होल, दुई आकाशगंगाओं र आकाशगंगाओं र ग्याँस को विशाल बादल को मुठभेड द्वारा तारा को अवशोषण, रूपमा supernova विस्फोट सेवा गर्न सक्नुहुन्छ।

सबै दायरा, अर्थात् आफ्नो क्षमता उत्सर्जित र अणुहरु द्वारा अवशोषित गर्न, को विद्युत छालहरू मानव गतिविधिमा प्रयोग गरिन्छ। पाठक (केवल चुन्नु वा) छान्नुभएको छ भन्ने तथ्यलाई आफ्नो जीवनको पथ रूपमा बिना उहाँले पक्कै स्पेक्ट्रल अध्ययन को परिणाम संग सामना। विक्रेता किनभने एक पटक वैज्ञानिक पदार्थ को गुण अध्ययन र एक माइक्रोचिप सिर्जना आधुनिक भुक्तानी टर्मिनल उठाउँछ। Agrarian फील्ड fertilizes र एक पटक geologist फस्फोरस अयस्क टुक्रा मा पत्ता मात्र किनभने उच्च पैदावार अहिले सङ्कलन। त्यो मात्र लगातार रासायनिक रंजक को आविष्कार संग उज्ज्वल लुगा पहनता।

तर पाठक विज्ञान को दुनिया आफ्नो जीवन जडान गर्न चाहन्छ भने, तपाईं धेरै उत्सर्जन र अणुहरु मा प्रकाश को फोटोन को अवशोषण को प्रक्रिया को आधारभूत अवधारणाहरु भन्दा बढी अध्ययन गर्न छन्।