شريحة 1

الشريحة 2

المحتويات أنواع الإشعاع المصادر الضوئية الأطياف الأجهزة الطيفية أنواع الأطياف التحليل الطيفي

الشريحة 3

أنواع الإشعاع الإشعاع الحراري التألق الكهربائي التألق الكيميائي محتويات التألق الضوئي

الشريحة 4

الإشعاع الحراري أبسط أنواع الإشعاع وأكثرها شيوعًا هو الإشعاع الحراري، حيث يتم تعويض الطاقة التي تفقدها الذرات لإصدار الضوء بواسطة طاقة الحركة الحرارية للذرات (أو الجزيئات) للجسم الباعث. كلما ارتفعت درجة حرارة الجسم، زادت سرعة حركة الذرات. عندما تصطدم الذرات (أو الجزيئات) السريعة ببعضها البعض، يتحول جزء من طاقتها الحركية إلى طاقة إثارة للذرات، والتي ينبعث منها الضوء بعد ذلك. المصدر الحراري للإشعاع هو الشمس، وكذلك المصباح المتوهج العادي. المصباح مصدر مناسب جدًا ولكنه منخفض التكلفة. يتم تحويل حوالي 12٪ فقط من إجمالي الطاقة المنبعثة في فتيل المصباح بواسطة التيار الكهربائي إلى طاقة ضوئية. وأخيرًا، المصدر الحراري للضوء هو اللهب. تصبح حبيبات السخام (جزيئات الوقود التي لم يكن لديها وقت للحرق) ساخنة بسبب الطاقة المنبعثة أثناء احتراق الوقود وتنبعث منها الضوء. أنواع الإشعاع

الشريحة 5

التألق الكهربي يمكن أيضًا الحصول على الطاقة التي تحتاجها الذرات لإصدار الضوء من مصادر غير حرارية. أثناء تفريغ الغازات، يمنح المجال الكهربائي طاقة حركية أكبر للإلكترونات. تواجه الإلكترونات السريعة تصادمات غير مرنة مع الذرات. يذهب جزء من الطاقة الحركية للإلكترونات إلى إثارة الذرات. تطلق الذرات المثارة الطاقة على شكل موجات ضوئية. ونتيجة لهذا، فإن التفريغ في الغاز يرافقه توهج. هذا هو التلألؤ الكهربائي. الأضواء الشمالية هي مظهر من مظاهر التألق الكهربائي. يتم التقاط تيارات الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس بواسطة المجال المغناطيسي للأرض. وتقوم بإثارة الذرات الموجودة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي عند القطبين المغناطيسيين للأرض، مما يتسبب في توهج هذه الطبقات. يستخدم اللمعان الكهربائي في أنابيب الإعلان. أنواع الإشعاع

الشريحة 6

اللمعان الكيميائي في بعض التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة، يتم إنفاق جزء من هذه الطاقة مباشرة على انبعاث الضوء. يظل مصدر الضوء باردًا (يكون في درجة الحرارة المحيطة). وتسمى هذه الظاهرة التألق الكيميائي. في الصيف في الغابة يمكنك رؤية حشرة اليراع في الليل. "يحترق" "مصباح يدوي" أخضر صغير على جسده. لن تحرق أصابعك وأنت تصطاد يراعة. تتمتع البقعة المضيئة الموجودة على ظهرها بنفس درجة حرارة الهواء المحيط تقريبًا. كما تتمتع الكائنات الحية الأخرى بخاصية التوهج: البكتيريا والحشرات والعديد من الأسماك التي تعيش في أعماق كبيرة. غالبًا ما تتوهج قطع الخشب المتعفنة في الظلام. أنواع محتويات الإشعاع

الشريحة 7

التألق الضوئي: ينعكس الضوء الساقط على المادة جزئيًا ويمتص جزئيًا. طاقة الضوء الممتصة في معظم الحالات تؤدي فقط إلى تسخين الأجسام. ومع ذلك، فإن بعض الأجسام نفسها تبدأ في التوهج مباشرة تحت تأثير الإشعاع الساقط عليها. هذا هو التلألؤ الضوئي. يثير الضوء ذرات المادة (يزيد من طاقتها الداخلية)، وبعد ذلك تضيء هي نفسها. على سبيل المثال، فإن الدهانات المضيئة التي تغطي العديد من زخارف شجرة عيد الميلاد تنبعث منها الضوء بعد تشعيعها. عادةً ما يكون للضوء المنبعث أثناء التألق الضوئي طول موجي أطول من الضوء الذي يثير التوهج. ويمكن ملاحظة ذلك تجريبيا. إذا قمت بتوجيه شعاع ضوئي يمر عبر مرشح البنفسجي إلى وعاء يحتوي على فلوريسئين (صبغة عضوية)، فإن السائل يبدأ في التوهج بضوء أخضر-أصفر، أي ضوء بطول موجي أطول من الضوء البنفسجي. تستخدم ظاهرة التألق الضوئي على نطاق واسع في مصابيح الفلورسنت. اقترح الفيزيائي السوفيتي S. I. Vavilov تغطية السطح الداخلي لأنبوب التفريغ بمواد قادرة على التوهج بشكل مشرق تحت تأثير إشعاع الموجة القصيرة الناتج عن تفريغ الغاز. تعتبر مصابيح الفلورسنت أكثر اقتصادا بحوالي ثلاث إلى أربع مرات من المصابيح المتوهجة التقليدية. محتوى

الشريحة 8

مصادر الضوء يجب أن يستهلك مصدر الضوء الطاقة. الضوء عبارة عن موجات كهرومغناطيسية يبلغ طولها الموجي 4×10-7-8×10-7 م. تنبعث الموجات الكهرومغناطيسية من الحركة المتسارعة للجسيمات المشحونة. هذه الجسيمات المشحونة هي جزء من الذرات التي تشكل المادة. ولكن من دون معرفة كيفية تركيب الذرة، لا يمكن قول أي شيء يمكن الاعتماد عليه حول آلية الإشعاع. ومن الواضح أنه لا يوجد ضوء داخل الذرة، كما لا يوجد صوت في وتر البيانو. مثل الوتر الذي لا يبدأ بالإصدار إلا بعد أن تضربه مطرقة، فإن الذرات تولد الضوء فقط بعد استثارتها. لكي تبدأ الذرة في الإشعاع، فإنها تحتاج إلى نقل كمية معينة من الطاقة. عند الانبعاث، تفقد الذرة الطاقة التي تتلقاها، ومن أجل التوهج المستمر للمادة، من الضروري تدفق الطاقة إلى ذراتها من الخارج. محتوى

الشريحة 9

جهاز طيفي لدراسة دقيقة للأطياف، لم تعد الأجهزة البسيطة مثل الشق الضيق الذي يحد من شعاع الضوء والمنشور كافية. هناك حاجة إلى الأجهزة التي توفر طيفًا واضحًا، أي الأجهزة التي تفصل جيدًا الموجات ذات الأطوال المختلفة ولا تسمح (أو لا تسمح تقريبًا) بتداخل الأجزاء الفردية من الطيف. تسمى هذه الأجهزة بالأجهزة الطيفية. في أغلب الأحيان، الجزء الرئيسي من الجهاز الطيفي هو المنشور أو صريف الحيود. دعونا نفكر في الرسم التخطيطي لتصميم جهاز طيفي المنشور (الشكل 46). يدخل الإشعاع قيد الدراسة أولاً إلى جزء من الجهاز يسمى الموازاة. الموازاة عبارة عن أنبوب، يوجد في أحد طرفيه شاشة ذات شق ضيق، وفي الطرف الآخر توجد عدسة مجمعة L1. محتوى

الشريحة 10

يقع الشق على البعد البؤري للعدسة. لذلك، فإن شعاع الضوء المتباين الساقط على العدسة من الشق يخرج منه كشعاع متوازي ويسقط على المنشور P. وبما أن الترددات المختلفة تتوافق مع مؤشرات انكسار مختلفة، فإن الحزم المتوازية التي لا تتطابق في الاتجاه تخرج من المنشور. أنها تقع على العدسة L2. يوجد في البعد البؤري لهذه العدسة شاشة - زجاج بلوري أو لوحة فوتوغرافية. تقوم العدسة L2 بتركيز حزم متوازية من الأشعة على الشاشة، وبدلاً من صورة واحدة للشق، يتم الحصول على سلسلة كاملة من الصور. كل تردد (بتعبير أدق، الفاصل الطيفي الضيق) له صورته الخاصة. كل هذه الصور تشكل معًا طيفًا. الجهاز الموصوف يسمى مطياف. إذا تم استخدام تلسكوب بدلاً من العدسة والشاشة الثانية لمراقبة الأطياف بصريًا، فإن الجهاز يسمى المطياف. المنشورات وأجزاء أخرى من الأجهزة الطيفية ليست بالضرورة مصنوعة من الزجاج. وبدلاً من الزجاج، يتم أيضًا استخدام مواد شفافة مثل الكوارتز والملح الصخري وما إلى ذلك

الشريحة 11

الأطياف وفقًا لطبيعة توزيع قيم الكمية الفيزيائية، يمكن أن تكون الأطياف منفصلة (خطية)، ومستمرة (صلبة)، وتمثل أيضًا مزيجًا (تراكبًا) من الأطياف المنفصلة والمستمرة. تتضمن أمثلة الأطياف الخطية أطياف الكتلة وأطياف التحولات الإلكترونية المرتبطة بالذرة؛ ومن أمثلة الأطياف المستمرة طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي لمادة صلبة ساخنة وطيف التحولات الإلكترونية الحرة للذرة؛ ومن أمثلة الأطياف المدمجة أطياف انبعاث النجوم، حيث يتم تركيب خطوط امتصاص الكروموسفير أو معظم الأطياف الصوتية على الطيف المستمر للغلاف الضوئي. معيار آخر لكتابة الأطياف هو العمليات الفيزيائية الكامنة وراء إنتاجها. وبالتالي، وفقًا لنوع تفاعل الإشعاع مع المادة، يتم تقسيم الأطياف إلى أطياف الانبعاث (أطياف الانبعاث)، والامتزاز (أطياف الامتصاص)، وأطياف التشتت. محتوى

الشريحة 12

الشريحة 13

الأطياف المستمرة الطيف الشمسي أو طيف المصباح القوسي مستمر. وهذا يعني أن الطيف يحتوي على موجات من جميع الأطوال الموجية. لا توجد فواصل في الطيف، ويمكن رؤية شريط مستمر متعدد الألوان على شاشة الطيف (الشكل الخامس، 1). أرز. أطياف الانبعاث: 1 - مستمر؛ 2 - الصوديوم. 3 - الهيدروجين. 4-هيليوم. أطياف الامتصاص: 5 - شمسي؛ 6 - الصوديوم. 7 - الهيدروجين. 8 - الهيليوم. محتوى

الشريحة 14

يختلف توزيع الطاقة على الترددات، أي الكثافة الطيفية لكثافة الإشعاع، باختلاف الأجسام. على سبيل المثال، جسم ذو سطح شديد السواد يصدر موجات كهرومغناطيسية بجميع تردداتها، لكن منحنى اعتماد الكثافة الطيفية لكثافة الإشعاع على التردد له حد أقصى عند تردد معين nmax. الطاقة الإشعاعية عند الترددات المنخفضة جدًا والعالية جدًا لا تذكر. مع زيادة درجة الحرارة، تتحول الكثافة الطيفية القصوى للإشعاع نحو موجات أقصر. الأطياف المستمرة (أو المستمرة)، كما تظهر التجربة، يتم الحصول عليها من الأجسام في الحالة الصلبة أو السائلة، وكذلك الغازات شديدة الضغط. للحصول على طيف مستمر، يجب تسخين الجسم إلى درجة حرارة عالية. لا يتم تحديد طبيعة الطيف المستمر وحقيقة وجوده من خلال خصائص الذرات الباعثة للفرد فحسب، بل تعتمد أيضًا إلى حد كبير على تفاعل الذرات مع بعضها البعض. يتم أيضًا إنتاج طيف مستمر بواسطة البلازما ذات درجة الحرارة العالية. تنبعث الموجات الكهرومغناطيسية من البلازما بشكل رئيسي عندما تصطدم الإلكترونات بالأيونات. أنواع الأطياف المحتويات

الشريحة 15

أطياف الخط دعونا نضيف قطعة من الأسبستوس مبللة بمحلول ملح الطعام العادي إلى اللهب الشاحب لموقد الغاز. عند مراقبة اللهب من خلال المطياف، سيومض خط أصفر ساطع على خلفية طيف اللهب المستمر الذي بالكاد يمكن رؤيته. يتم إنتاج هذا الخط الأصفر بواسطة بخار الصوديوم، الذي يتشكل عندما تتحلل جزيئات ملح الطعام في اللهب. ويوضح الشكل أيضًا أطياف الهيدروجين والهيليوم. كل واحد منهم عبارة عن حاجز من الخطوط الملونة ذات السطوع المتفاوت، مفصولة بخطوط داكنة واسعة. تسمى هذه الأطياف بأطياف الخط. إن وجود طيف خطي يعني أن المادة تبعث الضوء فقط عند أطوال موجية معينة (بتعبير أدق، في فترات طيفية معينة ضيقة جدًا). ترى في الشكل التوزيع التقريبي للكثافة الطيفية لكثافة الإشعاع في طيف خطي. كل سطر له عرض محدود. محتوى

الشريحة 16

أطياف الخط تعطي جميع المواد في الحالة الذرية الغازية (ولكن ليست الجزيئية). في هذه الحالة، ينبعث الضوء من الذرات التي لا تتفاعل عمليا مع بعضها البعض. هذا هو النوع الأساسي والأكثر أساسية من الأطياف. تنبعث الذرات المعزولة من أطوال موجية محددة بدقة. عادة، لمراقبة الأطياف الخطية، يتم استخدام توهج بخار مادة ما في اللهب أو توهج تفريغ الغاز في أنبوب مملوء بالغاز قيد الدراسة. مع زيادة كثافة الغاز الذري، تتوسع الخطوط الطيفية الفردية، وأخيرًا، مع ضغط الغاز العالي جدًا، عندما يصبح تفاعل الذرات كبيرًا، تتداخل هذه الخطوط مع بعضها البعض، وتشكل طيفًا مستمرًا. أنواع الأطياف المحتويات

الشريحة 17

الأطياف النطاقية يتكون الطيف النطاقي من نطاقات فردية مفصولة بمسافات داكنة. وبمساعدة جهاز طيفي جيد جدًا، يمكن للمرء أن يكتشف أن كل نطاق عبارة عن مجموعة من عدد كبير من الخطوط المتقاربة جدًا. على عكس الأطياف الخطية، لا يتم إنشاء الأطياف المخططة بواسطة الذرات، ولكن بواسطة جزيئات غير مرتبطة أو ضعيفة الارتباط ببعضها البعض. لمراقبة الأطياف الجزيئية، وكذلك لمراقبة الأطياف الخطية، عادة ما يتم استخدام توهج البخار في اللهب أو توهج تفريغ الغاز. أنواع الأطياف المحتويات

الشريحة 18

أطياف الامتصاص جميع المواد التي تكون ذراتها في حالة مثارة تبعث موجات ضوئية تتوزع طاقتها بطريقة معينة على الأطوال الموجية. يعتمد امتصاص المادة للضوء أيضًا على الطول الموجي. وهكذا، ينقل الزجاج الأحمر موجات تتوافق مع الضوء الأحمر (l»8×10-5 سم)، ويمتص كل الموجات الأخرى. إذا قمت بتمرير ضوء أبيض من خلال غاز بارد غير باعث، تظهر خطوط داكنة على خلفية الطيف المستمر للمصدر. يمتص الغاز بكثافة ضوء الأطوال الموجية التي ينبعث منها عند تسخينه بشدة. الخطوط الداكنة على خلفية الطيف المستمر هي خطوط امتصاص تشكل معًا طيف الامتصاص. أنواع الأطياف المحتويات

الشريحة 19

التحليل الطيفي تلعب الأطياف الخطية دورًا مهمًا بشكل خاص لأن بنيتها ترتبط ارتباطًا مباشرًا ببنية الذرة. بعد كل شيء، يتم إنشاء هذه الأطياف بواسطة ذرات لا تتعرض لتأثيرات خارجية. لذلك، من خلال التعرف على الأطياف الخطية، فإننا نتخذ الخطوة الأولى نحو دراسة بنية الذرات. ومن خلال مراقبة هذه الأطياف، تمكن العلماء من "النظر" داخل الذرة. هنا تكون البصريات على اتصال وثيق بالفيزياء الذرية. الخاصية الرئيسية للأطياف الخطية هي أن الأطوال الموجية (أو الترددات) لطيف الخط لأي مادة تعتمد فقط على خصائص ذرات هذه المادة، ولكنها مستقلة تمامًا عن طريقة إثارة تألق الذرات. تنتج ذرات أي عنصر كيميائي طيفًا يختلف عن أطياف جميع العناصر الأخرى: فهي قادرة على إصدار مجموعة محددة بدقة من الأطوال الموجية. هذا هو أساس التحليل الطيفي - طريقة لتحديد التركيب الكيميائي للمادة من طيفها. مثل بصمات الأصابع البشرية، تتمتع أطياف الخطوط بشخصية فريدة من نوعها. غالبًا ما يساعد تفرد الأنماط الموجودة على جلد الإصبع في العثور على المجرم. وبنفس الطريقة، وبفضل فردية الأطياف، من الممكن تحديد التركيب الكيميائي للجسم. باستخدام التحليل الطيفي، من الممكن اكتشاف هذا العنصر في تركيبة مادة معقدة، حتى لو كانت كتلتها لا تتجاوز 10-10 جم. هذه طريقة حساسة للغاية. محتويات العرض التقديمي

شريحة 1

أطياف. التحليل الطيفي. الأجهزة الطيفية

مانتسيفا فيرا

الشريحة 2

مصادر الإشعاع

الشريحة 3

أنواع الأطياف

الشريحة 4

الطيف المستمر

هذه هي الأطياف التي تحتوي على جميع الأطوال الموجية لنطاق معين. تنبعث منها مواد صلبة وسائلة ساخنة وغازات يتم تسخينها تحت ضغط مرتفع. وهي نفسها بالنسبة للمواد المختلفة، لذا لا يمكن استخدامها لتحديد تركيب المادة

الشريحة 5

الطيف الخطي

تتكون من خطوط فردية مختلفة اللون أو متماثلة اللون ولها مواقع مختلفة تنبعث منها الغازات والأبخرة منخفضة الكثافة في الحالة الذرية تتيح الحكم على التركيب الكيميائي لمصدر الضوء من خلال الخطوط الطيفية

الشريحة 6

طيف الفرقة

يتكون من عدد كبير من الخطوط المتقاربة وينتج مواد في حالة جزيئية

الشريحة 7

أطياف الامتصاص

هذه مجموعة من الترددات التي تمتصها مادة معينة. تمتص المادة خطوط الطيف التي تنبعث منها، كونها مصدرًا للضوء. يتم الحصول على أطياف الامتصاص عن طريق تمرير الضوء من مصدر ينتج طيفًا مستمرًا من خلال مادة تكون ذراتها في حالة غير مستثارة.

الشريحة 8

طيف النيزك

إن توجيه تلسكوب كبير جدًا نحو وميض نيزك قصير في السماء يكاد يكون مستحيلًا. لكن في 12 مايو 2002، كان علماء الفلك محظوظين - حيث طار نيزك لامع بطريق الخطأ حيث كان الشق الضيق للمطياف في مرصد بارانال. في هذا الوقت، فحص الطيفي الضوء.

الشريحة 9

التحليل الطيفي

تسمى طريقة تحديد التركيب النوعي والكمي للمادة من طيفها بالتحليل الطيفي. يستخدم التحليل الطيفي على نطاق واسع في التنقيب عن المعادن لتحديد التركيب الكيميائي لعينات الخام. يتم استخدامه للتحكم في تكوين السبائك في الصناعة المعدنية. وعلى أساسه تم تحديد التركيب الكيميائي للنجوم وما إلى ذلك.

الشريحة 10

مطياف

للحصول على طيف الإشعاع المرئي، يتم استخدام جهاز يسمى المطياف، حيث تعمل العين البشرية ككاشف للإشعاع.

الشريحة 11

جهاز المطياف

في المطياف، يتم توجيه الضوء من المصدر 1 قيد الدراسة إلى الشق 2 من الأنبوب 3، والذي يسمى أنبوب الموازاة. يبعث الشق شعاعًا ضيقًا من الضوء. في الطرف الثاني من أنبوب الموازاة توجد عدسة تحول شعاع الضوء المتباين إلى شعاع موازي. يسقط شعاع ضوئي متوازي يخرج من أنبوب الموازاة على حافة المنشور الزجاجي 4. نظرًا لأن معامل انكسار الضوء في الزجاج يعتمد على الطول الموجي، فإن شعاع الضوء المتوازي، الذي يتكون من موجات ذات أطوال مختلفة، يتحلل إلى موجات متوازية أشعة ضوئية بألوان مختلفة، تنتقل في اتجاهات مختلفة. تقوم عدسة التلسكوب 5 بتركيز كل من الحزم المتوازية وتنتج صورة للشق بكل لون. تشكل الصور متعددة الألوان للشق شريطًا متعدد الألوان - طيفًا.

الشريحة 12

أنواع أجهزة قياس الطيف

مطياف الانبعاث لتحليل سبائك الرصاص والألومنيوم.

مطياف شرارة الليزر (LIS-1)

الشريحة 13

ويمكن ملاحظة الطيف من خلال عدسة تستخدم كعدسة مكبرة. إذا كنت بحاجة إلى التقاط صورة للطيف، فسيتم وضع فيلم فوتوغرافي أو لوحة فوتوغرافية في المكان الذي يتم فيه الحصول على الصورة الفعلية للطيف. يسمى الجهاز الذي يستخدم لتصوير الأطياف بالمطياف.

الشريحة 14

يستعد مطياف NIFS الجديد لإرساله إلى مرصد Gemini North

الشريحة 15

أنواع أجهزة المطياف

مطياف عالي الدقة NSI-800GS

مطياف متوسط ​​القدرة/أحادي اللون

الشريحة 16

مطياف القيثارة

الشريحة 17

الحساسية الطيفية للعين البشرية

الشريحة 18

5. اختر إجابة واحدة صحيحة من الخيارات المحددة

ما هو الجسم الذي يكون إشعاعه حراريا؟ مصباح فلورسنت مصباح ساطع. شاشة تلفزيون ليزر بالأشعة تحت الحمراء

الشريحة 19

1. اختر إجابة واحدة صحيحة من الخيارات المتاحة:

ورأى الباحث، باستخدام المطياف البصري، أطيافًا مختلفة في أربع عمليات رصد. ما هو طيف الإشعاع الحراري؟

الشريحة 20

2. اختر إجابة واحدة صحيحة من الخيارات المحددة

فقط النيتروجين (N) والبوتاسيوم (K) فقط المغنيسيوم (Mg) والنيتروجين (N) النيتروجين (N) والمغنيسيوم (Mg) وغيرها من المواد غير المعروفة المغنيسيوم (Mg) والبوتاسيوم (K) والنيتروجين (N)

يوضح الشكل طيف الامتصاص لغاز غير معروف وطيف الامتصاص لأبخرة المعادن المعروفة. وبناء على تحليل الأطياف يمكن القول أن الغاز المجهول يحتوي على ذرات

الشريحة 21

3. اختر إجابة واحدة صحيحة من الخيارات المحددة

ما هي الأجسام التي تتميز بأطياف الامتصاص والانبعاث المخططة؟ للمواد الصلبة الساخنة للسوائل الساخنة للغازات الجزيئية النادرة للغازات الذرية الساخنة لأي من الأجسام المذكورة أعلاه

الشريحة 22

4. اختر إجابة واحدة صحيحة من الخيارات المحددة

الهيدروجين (H) والهيليوم (He) والصوديوم (Na) فقط الصوديوم (Na) والهيدروجين (H) الصوديوم فقط (Na) والهيليوم (He) فقط الهيدروجين (H) والهيليوم (He)

يوضح الشكل طيف الامتصاص لغاز غير معروف وطيف الامتصاص لذرات الغازات المعروفة. وبتحليل الأطياف يمكن القول أن الغاز المجهول يحتوي على ذرات:

الشريحة 23

ما هي الأجسام التي تتميز بامتصاص الخط وأطياف الانبعاث؟ للمواد الصلبة الساخنة للسوائل الساخنة للغازات الجزيئية النادرة للغازات الذرية الساخنة لأي من الأجسام المذكورة أعلاه

الشريحة 2

تصنيف الأجهزة الطيفية.

الشريحة 3

الأجهزة الطيفية هي الأجهزة التي يتحلل فيها الضوء إلى أطوال موجية ويتم تسجيل الطيف. هناك العديد من الأدوات الطيفية المختلفة التي تختلف عن بعضها البعض في طرق التسجيل وقدراتها التحليلية.

الشريحة 4

بعد اختيار مصدر الضوء، يجب توخي الحذر لضمان استخدام الإشعاع الناتج بشكل فعال للتحليل. ويتم تحقيق ذلك عن طريق اختيار الجهاز الطيفي المناسب

الشريحة 5

هناك أجهزة طيفية للترشيح والتشتت. في المرشحات، يختار مرشح الضوء نطاقًا ضيقًا من الأطوال الموجية. في العناصر المشتتة، يتحلل إشعاع المصدر إلى أطوال موجية في عنصر مشتت - منشور أو محزوز الحيود. تستخدم أجهزة التصفية فقط للتحليل الكمي، وتستخدم أجهزة التشتت للتحليل النوعي والكمي

الشريحة 6

هناك أدوات طيفية بصرية وفوتوغرافية وكهروضوئية. المنظار الفولاذي عبارة عن أدوات ذات تسجيل بصري، وأجهزة قياس الطيف هي أدوات ذات تسجيل فوتوغرافي. أجهزة قياس الطيف هي أدوات ذات تسجيل كهروضوئي. أجهزة التصفية - مع التسجيل الكهروضوئي. في مقاييس الطيف، يتم التحلل إلى طيف في جهاز أحادي اللون أو في جهاز متعدد الألوان. تسمى الأجهزة المعتمدة على جهاز أحادي اللون مقاييس الطيف أحادية القناة. الأجهزة المعتمدة على جهاز متعدد الألوان - مطياف متعدد القنوات.

الشريحة 7

تعتمد جميع أجهزة التشتت على نفس مخطط الدائرة. قد تختلف الأجهزة في طريقة تسجيلها وخصائصها البصرية، وقد يكون لها مظهر وتصميم مختلفان، ولكن مبدأ عملها هو نفسه دائمًا الرسم التخطيطي للجهاز الطيفي. S - فتحة المدخل، L 1 - عدسة ميزاء، L 2 - عدسة التركيز، D - عنصر التشتيت، R - جهاز التسجيل.

الشريحة 8

S L 1 D L 2 R يدخل الضوء من المصدر إلى الجهاز الطيفي من خلال شق ضيق ومن كل نقطة من هذا الشق على شكل أشعة متباعدة يضرب العدسة المتوازية التي تحول الأشعة المتباعدة إلى أشعة متوازية. يشكل الشق وعدسة الموازاة الجزء الخاص بالموازاة من الجهاز. تسقط الأشعة المتوازية من عدسة الموازاة على عنصر مشتت - منشور أو محزوز حيود، حيث تتحلل إلى أطوال موجية. ومن عنصر التشتيت، يخرج ضوء له نفس الطول الموجي، قادم من إحدى نقاط الشق، في حزمة متوازية ويسقط على عدسة تركيز، والتي تجمع كل حزمة متوازية في نقطة معينة على سطحها البؤري - على جهاز التسجيل. يتم تشكيل العديد من الصور أحادية اللون للشق من نقاط فردية. إذا كانت الذرات الفردية تنبعث منها الضوء، فسيتم الحصول على سلسلة من الصور الفردية للشق في شكل خطوط ضيقة - طيف خطي. يعتمد عدد الخطوط على مدى تعقيد طيف العناصر الباعثة وظروف إثارةها. إذا توهجت الجزيئات الفردية في المصدر، فإن الخطوط القريبة من الطول الموجي تتجمع في حزم، لتشكل طيفًا مخططًا. مبدأ تشغيل الجهاز الطيفي.

الشريحة 9

الغرض من الفتحة

شق المدخل – صورة الكائن الخط الطيفي – صورة أحادية اللون للشق، تم إنشاؤها باستخدام العدسات.

الشريحة 10

العدسات

عدسات L2L1 مرايات كروية

الشريحة 11

عدسة ميزاء

S F O L1 يقع الشق في السطح البؤري للعدسة الموازاة. بعد عدسة الموازاة، يأتي الضوء من كل نقطة من الشق في شعاع متوازي.

الشريحة 12

عدسة التركيز

الخط الطيفي F O L2 ينشئ صورة لكل نقطة شق. تشكلت من النقاط. صورة الشق – الخط الطيفي.

الشريحة 13

عنصر التشتت

D تشتيت محزوز حيود المنشور

الشريحة 14

منشور التشتت ABCD هو قاعدة المنشور، ABEF وFECD هما حواف الانكسار، بين الوجوه المنكسرة توجد زاوية الانكسار EF - حافة الانكسار.

الشريحة 15

أنواع المنشورات المشتتة

60 درجة المنشور الكوارتز كورنو المنشور. منشور 30 ​​درجة مع حافة مرآة؛

الشريحة 16

المنشورات الدورية

تلعب المنشورات الدوارة دورًا داعمًا. فهي لا تحلل الإشعاع إلى أطوال موجية، بل تقوم فقط بتدويره، مما يجعل الجهاز أكثر إحكاما. تدوير 900 تدوير 1800

الشريحة 17

المنشور مجتمعة

يتكون المنشور ذو الانحراف الثابت من منشورين مشتتين بزاوية ثلاثين درجة ومنشور واحد دوار.

الشريحة 18

مسار شعاع أحادي اللون في المنشور

 i في المنشور، ينكسر شعاع الضوء مرتين على أوجه الانكسار ويخرج منه، وينحرف عن اتجاهه الأصلي بزاوية انحراف . تعتمد زاوية الانحراف على زاوية السقوط والطول الموجي للضوء. عند نقطة معينة، يمر الضوء عبر المنشور الموازي للقاعدة، وتكون زاوية الانحراف في حدها الأدنى. في هذه الحالة، يعمل المنشور في ظل ظروف الحد الأدنى من الانحراف.

الشريحة 19

مسار الأشعة في المنشور

2 1  1 2 يحدث تحلل الضوء بسبب حقيقة أن الضوء ذو الأطوال الموجية المختلفة ينكسر بشكل مختلف في المنشور. لكل طول موجي زاوية انحراف خاصة به .

الشريحة 20

التشتت الزاوي

1 2 التشتت الزاوي B هو مقياس لكفاءة تحلل الضوء إلى أطوال موجية في المنشور. يوضح التشتت الزاوي مدى تغير الزاوية بين شعاعين قريبين مع تغير الطول الموجي:

الشريحة 21

اعتماد التشتت على مادة المنشور زجاج الكوارتز

الشريحة 22

اعتماد التشتت الزاوي على زاوية الانكسار

زجاج زجاجي

يتم إنتاج الأطياف المستمرة بواسطة الأجسام في الحالات الصلبة والسائلة، وكذلك الغازات شديدة الضغط. أطياف الخط تعطي جميع المواد في الحالة الذرية الغازية. تنبعث الذرات المعزولة من أطوال موجية محددة بدقة. الأطياف المخططة، على عكس الأطياف الخطية، لا يتم إنشاؤها بواسطة الذرات، ولكن بواسطة جزيئات غير مرتبطة أو ضعيفة الارتباط ببعضها البعض.

أنها تنتج الأجسام في الحالات الصلبة والسائلة، وكذلك الغازات الكثيفة. للحصول عليه، تحتاج إلى تسخين الجسم إلى درجة حرارة عالية. لا تعتمد طبيعة الطيف على خصائص الذرات المنفردة فحسب، بل تعتمد أيضًا على تفاعل الذرات مع بعضها البعض. يحتوي الطيف على موجات من جميع الأطوال وليس هناك فواصل. يمكن ملاحظة طيف مستمر من الألوان على محزوز الحيود. من الأمثلة الجيدة على الطيف الظاهرة الطبيعية لقوس قزح. Uchim.net

يتم إنتاج جميع المواد في حالة ذرية غازية (ولكن ليست جزيئية) (لا تتفاعل الذرات عمليًا مع بعضها البعض). تُصدر الذرات المعزولة لعنصر كيميائي معين موجات ذات طول محدد بدقة. وللملاحظة يتم استخدام توهج بخار مادة ما في اللهب أو توهج تفريغ الغاز في أنبوب مملوء بالغاز قيد الدراسة. ومع زيادة كثافة الغاز الذري، تتسع الخطوط الطيفية الفردية. Uchim.net

يتكون الطيف من نطاقات فردية مفصولة بمساحات داكنة. كل شريط عبارة عن مجموعة من عدد كبير من الخطوط المتقاربة جدًا. يتم إنشاؤها بواسطة جزيئات غير مرتبطة أو ضعيفة الارتباط ببعضها البعض. للمراقبة، يتم استخدام توهج الأبخرة في اللهب أو توهج تفريغ الغاز. Uchim.net

غوستاف روبرت كيرشوف روبرت فيلهلم بنسن Uchim.net التحليل الطيفي هو طريقة لتحديد التركيب الكيميائي للمادة من طيفها. تم تطويره في عام 1859 من قبل العلماء الألمان جي آر كيرشوف و آر دبليو بنسن.

إذا قمت بتمرير ضوء أبيض من خلال غاز بارد غير باعث للضوء، فسوف تظهر خطوط داكنة على خلفية الطيف المستمر للمصدر. يمتص الغاز بكثافة ضوء الأطوال الموجية التي ينبعث منها في حالة شديدة الحرارة. الخطوط الداكنة على خلفية الطيف المستمر هي خطوط امتصاص تشكل معًا طيف الامتصاص. Uchim.net

تم اكتشاف عناصر جديدة: الروبيديوم، والسيزيوم، وما إلى ذلك؛ لقد تعلمنا التركيب الكيميائي للشمس والنجوم؛ تحديد التركيب الكيميائي للخامات والمعادن. طريقة لمراقبة تكوين مادة ما في علم المعادن والهندسة الميكانيكية والصناعة النووية. يتم تحليل تركيبة المخاليط المعقدة بواسطة أطيافها الجزيئية. Uchim.net

أطياف النجوم هي جوازات سفرهم التي تحتوي على وصف لجميع الميزات النجمية. تتكون النجوم من نفس العناصر الكيميائية المعروفة على الأرض، ولكن من حيث النسبة المئوية يهيمن عليها العناصر الخفيفة: الهيدروجين والهيليوم. من طيف النجم يمكنك معرفة لمعانه، وبعده عن النجم، ودرجة حرارته، وحجمه، والتركيب الكيميائي لغلافه الجوي، وسرعة دورانه حول محوره، وملامح الحركة حول مركز الثقل المشترك. يقوم جهاز طيفي مركب على تلسكوب بفصل ضوء النجم حسب الطول الموجي إلى شريط طيفي. ومن خلال الطيف، يمكنك معرفة الطاقة التي تأتي من النجم بأطوال موجية مختلفة وتقدير درجة حرارته بدقة شديدة.

مطياف الانبعاث الضوئي بالشرارة الثابتة "METALSKAN –2500". مصمم للتحليل الدقيق للمعادن والسبائك، بما في ذلك السبائك غير الحديدية والحديد الزهر. تركيب مختبر التحليل الكهربائي لتحليل المعادن "ELAM". تم تصميم هذا التثبيت لإجراء التحليل الكهربائي الوزني للنحاس والرصاص والكوبالت والمعادن الأخرى في السبائك والمعادن النقية. حاليًا، تُستخدم الأنظمة الطيفية التلفزيونية (TSS) على نطاق واسع في علوم الطب الشرعي. - الكشف عن أنواع مختلفة من تزوير المستندات: - الكشف عن النصوص المملوءة أو المشطوبة أو الباهتة (الباهتة)، والسجلات التي تم تشكيلها بضربات مضغوطة أو مصنوعة على ورق الكربون، وما إلى ذلك؛ - تحديد بنية الأنسجة. - الكشف عن الملوثات الموجودة على الأقمشة (السخام وبقايا الزيوت المعدنية) في حالة الإصابة بطلقات نارية وحوادث النقل؛ - التعرف على الأجسام المغسولة وكذلك آثار الدم الموجودة على الأشياء الملونة والمظلمة والملوثة.