Міністерство освіти Республіки Білорусь.
Установа освіти Брестський державний університет ім. А.С. Пушкіна
КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ
СПЕКТР атомів гелію
Брест 2011
Введення
Дослідження лінійного спектра речовини дозволяє визначити, з яких хімічних елементів воно складається і в якій кількості міститься кожен елемент в даному речовині.
Кількісний вміст елемента в досліджуваному зразку визначається шляхом порівняння інтенсивності окремих ліній спектра цього елемента з інтенсивністю ліній іншого хімічного елемента, кількісний вміст якого в зразку відомо.
Метод визначення якісного та кількісного складу речовини з його спектру називається спектральним аналізом. Спектральний аналіз широко застосовується при пошуках корисних копалин для визначення хімічного складу зразків руди. У промисловості спектральний аналіз дозволяє контролювати склади сплавів і домішок, що вводяться в метали для отримання матеріалів із заданими властивостями. p align="justify"> Достоїнствами спектрального аналізу є висока чутливість і швидкість отримання результатів. За допомогою спектрального аналізу можна виявити в пробі масою 6.10 -7 г присутність золота при його масі всього 10 -8 р. Визначення марки сталі методом спектрального аналізу може бути виконано за кілька десятків секунд.
Спектральний аналіз дозволяє визначити хімічний склад небесних тіл, віддалених від Землі на відстані в мільярди світлових років. Хімічний склад атмосфер планет і зірок, холодного газу в міжзоряному просторі визначається за спектрами поглинання. p align="justify"> Вивчаючи спектри, вчені змогли визначити не тільки хімічний склад небесних тіл, але і їх температуру. По зсуву спектральних ліній можна визначати швидкість руху небесного тіла. br/>
ГЛАВА 1. СПЕКТРАЛЬНИЙ АНАЛІЗ І ЙОГО ЗАСТОСУВАННЯ
Лінійчаті спектри відіграють особливо важливу роль, тому що їх структура прямо пов'язана з будовою атома. Адже ці спектри створюються атомами, що не відчувають зовнішніх впливів. Тому, знайомлячись з лінійчатими спектрами, ми тим самим робимо перший крок до вивчення будови атомів. Спостерігаючи ці спектри, вчені отримали можливість "зазирнути" всередину атома. Тут оптика впритул стикається з атомною фізикою. p align="justify"> Головна властивість лінійчатих спектрів полягає в тому, що довжини хвиль (або частоти) лінійного спектра будь-якого речовини залежать тільки від властивостей атомів цієї речовини, але зовсім не залежать від способу порушення світіння атомів. Атоми будь-якого хімічного елемента дають спектр, не схожий на спектри всіх інших елементів: вони здатні випромінювати суворо-певний набір довжин хвиль. p align="justify"> На цьому заснований спектральний аналіз - метод визначення хімічного складу речовини з його спектру. Подібно відбитками пальців у людей лінійчаті спектри мають неповторну індивідуальність. Неповторність візерунків на шкірі пальця допомагає часто знайти злочинця. Точно так само завдяки індивідуальності спектрів є можливість визначити хімічний склад тіла. За допомогою спектрального аналізу можна знайти даний елемент у складі складного речовини, якщо навіть його маса не перевищує 10 -10 кг. Це дуже чутливий метод.
Кількісний аналіз складу речовини за його спектру утруднений, так як яскравість спектральних ліній залежить не тільки від маси речовини, але і від способу порушення світіння. Так, при низьких температурах багато спектральні лінії взагалі не з'являються. Однак при дотриманні стандартних умов порушення світіння можна й кількісний спектральний аналіз. p align="justify"> В даний час визначені спектри всіх атомів і складені таблиці спектрів. За допомогою спектрального аналізу було відкрито багато нових елементи: рубідій, цезій та ін Елементам часто давали назви відповідно до кольору найбільш інтенсивних ліній спектра. Рубідій дає темно-червоні, рубінові лінії. Слово цезій означає В«небесно-блакитнийВ». Це колір основних ліній спектра цезію. p align="justify"> Саме за допомогою спектрального аналізу дізналися хімічний склад Сонця і зірок. Інші методи аналізу тут неможливі. Виявилося, що зірки складаються з тих же самих хімічних елементів, які є і на Землі. Цікаво, що гелій спочатку відкрили на Сонце і лише потім знайшли в атмосфері Землі. Назва цього елемента нагадує про історію його відкриття: слово гелій означає в перекладі В«сонячнийВ». p al...
