|
Спектри оптичні, спектри електромагнітного випромінювання в інфрачервоному, видимому та ультрафіолетовому діапазонах шкали електромагнітних хвиль . С. о. поділяють на спектри випускання (звані також спектрами випромінювання, або емісійними спектрами), спектри поглинання, розсіювання та відбиття. С. о. випускання виходять від джерел світла розкладанням їх випромінювання по довжинах хвиль l спектральними приладами і характеризуються функцією f (l) , дає розподіл енергії випускається світла залежно від l. С. о. поглинання (абсорбції), розсіювання та відбиття зазвичай виходять при проходженні світла через речовину з наступним його розкладанням по l . Ці типи С. о. характеризуються часткою енергії світла кожної довжини хвилі відповідно поглиненої [k (l)], розсіяною [a (l)] і відображеної [R (l)]. При розсіянні монохроматичного світла довжини хвилі l о спектр комбінаційного розсіювання світла характеризується розподілом енергії розсіяного світла за зміненими довжинах хвиль l? ? l о[ f? (l)]. Т. о., Будь-який спектр характеризується деякою функцією f (l) , дає розподіл енергії (абсолютною або відносною) по довжинах хвиль; при цьому енергію розраховують на деякий інтервал l. Від функції f (l) можна перейти до функції j (n), що дає розподіл енергії по частотах n = с / l ( с - швидкість світла); тоді енергія розраховується на одиницю інтервалу n.
С. о. реєструють за допомогою фотографічних і фотоелектричних методів, застосовують також лічильники фотонів для ультрафіолетової області, термоелементи і болометри в інфрачервоній області і т. д. У видимій області С. о. можна спостерігати візуально. По виду С. о. поділяють на лінійчатих, що складаються з окремих спектральних ліній , відповідних дискретним значенням l , смугасті, які з окремих смуг, кожна з яких охоплює деякий інтервал l , і суцільні (безперервні), що охоплюють великий діапазон l . Строго кажучи, окрема спектральна лінія також не відповідає цілком певному значенню l , а завжди має кінцеву ширину, характеризуемую вузьким інтервалом l (див. Ширина спектральних ліній ).
Діапазон | l, мкм |
n, сек -1 ' | n / с, см -1 |
hn, ев | Т, К |
Інфрачервоне о. виникають при | квантових переходах 3 між рівнями енергії атомів, молекул, а також твердих і рідких тіл. С. о. випускання відповідають можливим квантовим переходам з верхніх рівнів енергії на нижні, спектри поглинання - з нижніх рівнів енергії на верхні. |
Вид С. о. залежить від стану речовини. Якщо при заданій температурі речовина знаходиться в стані термодинамічної рівноваги з випромінюванням (див. Теплове випромінювання | воно випускає суцільний спектр, розподіл енергії в якому по l (або n) дається 4 |
Планка законом випромінювання . Зазвичай термодинамічна рівновага речовини з випромінюванням відсутня і С. о. можуть мати самий різний вигляд. Зокрема, для спектрів атомів характерні лінійчаті спектри, що виникають при квантових переходах між електронними рівнями енергії (див. Атомні спектри | для найпростіших молекул типові смугасті спектри, що виникають при переходах між електронними, коливальними і обертальними рівнями енергії (див. 4 | Молекулярні спектри | Для С. о. різним діапазонам l і, отже, n відповідають різні енергії фотонів | = Е (де h - Планка постійна , Е | - енергії рівнів, між якими відбувається перехід). У табл. наведені для 3 діапазонів електромагнітних хвиль зразкові інтервали довжин хвиль l 4 частот n, хвильових чисел n / 4 | , енергій фотонів | а також температур 4 Т, | характеризують енергію фотонів згідно співвідношенню | kT = h | n (k - Больцмана постійна С. о. широко застосовуються для дослідження будови і складу речовини (див. | Спектроскопія 4 Спектральний аналіз 6 | ). | Літ.: 4 Ландсберг Г. С., Оптика, 4 видавництва., М., 1957. (Загальний курс фізики, ч. 3); Фріш С. Е., Оптичні спектри атомів, М. - Л., 1963. 6 | М. А. Ельяшевіч. квантовых переходах между уровнями энергии атомов, молекул, а также твёрдых и жидких тел. С. о. испускания соответствуют возможным квантовым переходам с верхних уровней энергии на нижние, спектры поглощения - с нижних уровней энергии на верхние. Вид С. о. зависит от состояния вещества. Если при заданной температуре вещество находится в состоянии термодинамического равновесия с излучением (см. Тепловое излучение), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии в котором по l (или n) даётся Планка законом излучения. Обычно термодинамическое равновесие вещества с излучением отсутствует и С. о. могут иметь самый различный вид. В частности, для спектров атомов характерны линейчатые спектры, возникающие при квантовых переходах между электронными уровнями энергии (см. Атомные спектры), для простейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходах между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии (см. Молекулярные спектры). Для С. о. различным диапазонам l и, следовательно, n соответствуют различные энергии фотонов hn = Е1-Е2(где h - Планка постоянная, Е1 и Е2 - энергии уровней, между которыми происходит переход). В табл. приведены для 3 диапазонов электромагнитных волн примерные интервалы длин волн l, частот n, волновых чисел n/c, энергий фотонов hn, а также температур Т, характеризующих энергию фотонов согласно соотношению kT = hn(k - Больцмана постоянная). С. о. широко применяются для исследования строения и состава вещества (см. Спектроскопия, Спектральный анализ). Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957. (Общий курс физики, ч. 3); Фриш С. Э., Оптические спектры атомов, М. - Л., 1963. © М. А. Ельяшевич.
Виберіть першу букву в назві статті:
|