Презентация "Спектры и спектральный анализ" 11 класс

«Спектр» - «дух», «приведение» «Спектр» - «дух», «приведение»

1)1)Испускания Типы спектров: Типы спектров: Испускания – это совокупность частот – это совокупность частот (или длин волн), которые содержатся в в (или длин волн), которые содержатся излучении какого-либо вещества. какого-либо вещества. излучении – совокупность частот (или Поглощения – совокупность частот (или 2)2)Поглощения поглощаемых данным длин волн), поглощаемых данным длин волн), веществом веществом

Правило Кирхгофа – вещество поглощает те линии спектра, которые и испускает, являясь источником света.

Спектры излучения Непрерывные Линейчатые Полосатые Распределение энергии по частотам (спектральная плотность интенсивности излучения)

твердом, , Дают тела, находящиеся в твердом • Дают тела, находящиеся в жидком состоянии, а также состоянии, а также плотные плотные газыгазы жидком (под большим давлением). (под большим давлением). нагреть тело до Чтобы получить, надо нагреть тело • Чтобы получить, надо до высокой температуры. высокой температуры. • Характер спектра зависит не только от Характер спектра зависит не только от свойств отдельных излучающих атомов, свойств отдельных излучающих атомов, но и от взаимодействия атомов друг с но и от взаимодействия атомов друг с другом. другом. В спектре представлены волны всех • В спектре представлены волны всех разрывов.. и нетнет разрывов длиндлин и спектральной плотности •tt>, то >, то maxmax спектральной плотности смещается в сторону коротких смещается в сторону коротких (фиолетовых) волн (фиолетовых) волн • Непрерывный спектр цветов можно Непрерывный спектр цветов можно наблюдать на дифракционной решетке. наблюдать на дифракционной решетке. Хорошей демонстрацией спектра Хорошей демонстрацией спектра является природное явление радуги. является природное явление радуги.

газообразном атомарном (но не (но не состоянии (атомы практически не (атомы практически не Дают все вещества в газообразном атомарном • Дают все вещества в молекулярном) состоянии молекулярном) взаимодействуют друг с другом). взаимодействуют друг с другом). Из отдельных линий разного или одного цвета, •Из отдельных линий разного или одного цвета, разделённых широкими тёмными полосами  разделённых широкими тёмными полосами • Изолированные атомы данного химического элемента Изолированные атомы данного химического элемента излучают волны строго определенной длины. излучают волны строго определенной длины. Для наблюдения используют свечение паров вещества • Для наблюдения используют свечение паров вещества вв пламени пламени или свечение наполненной исследуемым газом. наполненной исследуемым газом. При увеличении плотности атомарного газа отдельные • При увеличении плотности атомарного газа отдельные спектральные линии расширяются (превращается в спектральные линии расширяются (превращается в сплошной))  сплошной или свечение газового разряда газового разряда в трубке, в трубке,

Спектр испускания натрия Спектр поглощения натрия Спектр испускания водорода Спектр поглощения водорода

Спектр состоит из отдельных полос, • Спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками. разделенных темными промежутками. • Дают Дают газы в молекулярном состоянии газы в молекулярном состоянии • Каждая полоса представляет собой Каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень тесно совокупность большого числа очень тесно расположенных линий. расположенных линий. • Создаются молекулами, не связанными или Создаются молекулами, не связанными или слабосвязанными друг с другом. слабосвязанными друг с другом. Для наблюдения используют свечение • Для наблюдения используют свечение паров в пламени или свечение в пламени или свечение газового газового паров разряда, пропускание тока через вещество , пропускание тока через вещество разряда

Если пропускать • Если пропускать белый свет сквозь белый свет сквозь холодный, холодный, неизлучающий газ, то неизлучающий газ, то на фоне на фоне непрерывного спектра непрерывного спектра источника появятся источника появятся темные линии. темные линии. • Газ поглощает Газ поглощает наиболее интенсивно наиболее интенсивно свет тех длин волн, свет тех длин волн, которые он испускает которые он испускает в сильно нагретом в сильно нагретом состоянии. состоянии. • Темные линии на фоне непрерывного спектра – это линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.

Спектральный анализ – – метод метод Спектральный анализ определения химического определения химического состава вещества по его спектру. состава вещества по его спектру

Длины волн (или частоты) линейчатого спектра Длины волн (или частоты) линейчатого спектра какого-либо вещества зависят только от какого-либо вещества зависят только от свойств атомов этого вещества, но совершенно , но совершенно свойств атомов этого вещества не зависят от способа возбуждения свечения не зависят от способа возбуждения свечения атомов. атомов. Можно обнаружить данный элемент в составе Можно обнаружить данный элемент в составе сложного вещества, даже если масса вещества сложного вещества, даже если масса вещества меньше 10-10-10г.г. меньше 10 Атомы каждого химического элемента имеют Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для характерных для определённых местах, вещества. . Интенсивность линий каждого Интенсивность линий вещества каждого зависит от количества вещества и его зависит от количества вещества и его состояния.. состояния

Виды спектрального анализа Виды спектрального анализа 1)качественный – – какиекакие химические химические 1)качественный элементы входят в состав а элементы входят в состав а вещества вещества 2)количественный – по интенсивности – по интенсивности 2)количественный линий определяется количество количество линий определяется данного элемента в веществе данного элемента в веществе

Этот метод очень чувствительный. Этот метод очень чувствительный. Можно обнаружить элемент, Можно обнаружить элемент, масса которого не превышает 10- масса которого не превышает 10- 10г.10г. Состав звёзд и Галактик можно Состав звёзд и Галактик можно узнать только узнать спектрального анализа. спектрального анализа. только с помощью с помощью

Открываются новые элементы: •Открываются новые элементы: рубидий, цезий и др; рубидий, цезий и др; • Узнали химический состав Солнца и Узнали химический состав Солнца и звезд; звезд; • Определяют химический состав руд и Определяют химический состав руд и минералов; минералов; • Метод контроля состава вещества в Метод контроля состава вещества в металлургии, машиностроении, атомной металлургии, машиностроении, атомной индустрии. индустрии. Состав сложных смесей анализируется •Состав сложных смесей анализируется по их молекулярным спектрам. по их молекулярным спектрам.