บ้าน นักแปล การนำเสนอ "อุปกรณ์ออปติคอล อุปกรณ์สเปกตรัม"

การนำเสนอ "อุปกรณ์ออปติคอล อุปกรณ์สเปกตรัม"

กฎแห่งการแพร่กระจายของแสงในตัวกลางที่เป็นเนื้อเดียวกัน
กฎการสะท้อนแสง
กฎการหักเหของแสง
มีเลนส์ประเภทใดบ้าง คุณจะแยกแยะตามรูปลักษณ์ได้อย่างไร?

“ข้าพระองค์ร้องเพลงสรรเสริญต่อหน้าพระองค์ด้วยความยินดี

ไม่ใช่หินราคาแพง ไม่ใช่ทองคำ แต่เป็นแก้ว"

(M.V. Lomonosov, “จดหมายเกี่ยวกับประโยชน์ของแก้ว”)

รูปแบบที่ง่ายที่สุดกล้องจุลทรรศน์ประกอบด้วยเลนส์รวบรวมโฟกัสสั้นสองตัว

วัตถุวางอยู่ใกล้โฟกัสด้านหน้า เลนส์ .

ภาพกลับหัวที่ขยายใหญ่ขึ้นของวัตถุที่ได้รับจากเลนส์นั้นจะถูกมองด้วยตาผ่าน ช่องมองภาพ .

เซลล์เม็ดเลือดแดงในกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง

กล้องจุลทรรศน์ใช้เพื่อให้ได้กำลังขยายสูงเมื่อสังเกตวัตถุขนาดเล็ก

กล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์- อุปกรณ์ออพติคอลเป็นกล้องโทรทรรศน์ทรงพลังที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลมาก - เทห์ฟากฟ้า

กล้องโทรทรรศน์เป็นระบบออพติคอลที่ "แย่ง" พื้นที่เล็กๆ จากอวกาศ และนำวัตถุที่อยู่ในนั้นเข้ามาใกล้ยิ่งขึ้นด้วยสายตา กล้องโทรทรรศน์จับรังสีของแสงขนานกับแกนแสง รวบรวมไว้ที่จุดหนึ่ง (โฟกัส) และขยายรังสีโดยใช้เลนส์หรือบ่อยกว่านั้นคือระบบเลนส์ (ช่องมองภาพ) ซึ่งจะแปลงรังสีที่แยกออกจากกันให้เป็นรังสีคู่ขนานไปพร้อมๆ กัน .

ปรับปรุงเลนส์กล้องโทรทรรศน์แล้ว เพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพนักดาราศาสตร์จึงใช้ เทคโนโลยีล่าสุดการละลายของแก้วและเพิ่มความยาวโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขนาดทางกายภาพโดยธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่นในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 ความยาวของกล้องโทรทรรศน์ของ Jan Hevelius ถึง 46 ม.)

ดวงตาก็เหมือนกับอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตา

ดวงตา – ระบบแสงที่ซับซ้อนเกิดขึ้นจากวัสดุอินทรีย์ในกระบวนการวิวัฒนาการทางชีววิทยาที่ยาวนาน

โครงสร้างของดวงตามนุษย์

ภาพเป็นจริง ลดขนาด และผกผัน (กลับหัว)

ตำแหน่งรูปภาพสำหรับ:

ก- ตาปกติ ข- สายตาสั้น;

วี- สายตายาว;

ช- การแก้ไขสายตาสั้น

ง- แก้ไขสายตายาว

กล้อง.

กล้องใดๆ ประกอบด้วย: กล้องกันแสง เลนส์ (อุปกรณ์ออพติคัลที่ประกอบด้วยระบบเลนส์) ชัตเตอร์ กลไกการโฟกัส และช่องมองภาพ

การสร้างภาพในกล้อง

เมื่อถ่ายภาพ วัตถุจะอยู่ที่ระยะห่างมากกว่าทางยาวโฟกัสของเลนส์

ภาพจริง ลดขนาดและผกผัน (กลับด้าน)

รังสีชนิดใดที่เรียกว่าแสงสีขาว?
สเปกตรัมเรียกว่าอะไร?
บอกเราเกี่ยวกับการสลายตัวของรังสีเป็นสเปกตรัมโดยใช้ปริซึม
ใครและในปีใดที่ทำการทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับการสลายตัวของแสงสีขาวเป็นสเปกตรัม?
บอกเราเกี่ยวกับตะแกรงเลี้ยวเบน (มันคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร)

สไลด์ 1

สไลด์ 2

สารบัญ ประเภทของรังสี แหล่งกำเนิดแสง อุปกรณ์สเปกตรัม ประเภทของสเปกตรัม การวิเคราะห์สเปกตรัม

สไลด์ 3

ประเภทของรังสี การแผ่รังสีความร้อน อิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ เคมีลูมิเนสเซนซ์ สารเรืองแสงโฟโตลูมิเนสเซนซ์

สไลด์ 4

การแผ่รังสีความร้อน ประเภทการแผ่รังสีที่ง่ายและพบบ่อยที่สุดคือการแผ่รังสีความร้อน ซึ่งพลังงานที่อะตอมสูญเสียไปเพื่อเปล่งแสงจะถูกชดเชยด้วยพลังงานการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอม (หรือโมเลกุล) ของตัวที่เปล่งแสง ยิ่งอุณหภูมิของร่างกายสูงขึ้น อะตอมก็จะเคลื่อนที่เร็วขึ้น เมื่ออะตอมเร็ว (หรือโมเลกุล) ชนกัน พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของพวกมันจะถูกแปลงเป็นพลังงานกระตุ้นของอะตอม จากนั้นจึงปล่อยแสงออกมา แหล่งกำเนิดความร้อนของรังสีคือดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับหลอดไส้ธรรมดา หลอดไฟเป็นแหล่งที่สะดวกมาก แต่ราคาถูก เพียงประมาณ 12% ของพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาสู่ไส้หลอดโดยกระแสไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานแสง ในที่สุด แหล่งความร้อนของแสงก็คือเปลวไฟ เมล็ดเขม่า (อนุภาคเชื้อเพลิงที่ไม่มีเวลาเผาไหม้) จะถูกทำให้ร้อนเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและเปล่งแสง ประเภทของรังสี

สไลด์ 5

Electroluminescence พลังงานที่อะตอมต้องการในการเปล่งแสงสามารถหาได้จากแหล่งที่ไม่ใช่ความร้อนเช่นกัน ในระหว่างการปล่อยก๊าซ สนามไฟฟ้าจะให้พลังงานจลน์แก่อิเล็กตรอนมากขึ้น อิเล็กตรอนเร็วมีการชนกับอะตอมอย่างไม่ยืดหยุ่น พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของอิเล็กตรอนไปกระตุ้นอะตอม อะตอมที่ถูกกระตุ้นจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแสง ด้วยเหตุนี้การปล่อยก๊าซจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการเรืองแสง นี่คืออิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ แสงเหนือเป็นการรวมตัวกันของแสงไฟฟ้า กระแสอนุภาคมีประจุที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์จะถูกดักจับไว้ สนามแม่เหล็กโลก. พวกมันกระตุ้นอะตอมในชั้นบรรยากาศชั้นบนที่ขั้วแม่เหล็กของโลก ทำให้ชั้นเหล่านี้เรืองแสง Electroluminescence ใช้ในหลอดโฆษณา ประเภทของรังสี

สไลด์ 6

เคมีเรืองแสง ในปฏิกิริยาเคมีบางชนิดที่ปล่อยพลังงาน พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกใช้ไปกับการปล่อยแสงโดยตรง แหล่งกำเนิดแสงยังคงเย็น (มีอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม- ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเคมีเรืองแสง ในฤดูร้อนในป่าคุณสามารถเห็นแมลงหิ่งห้อยในเวลากลางคืน “ไฟฉาย” สีเขียวเล็กๆ “ไหม้” บนร่างกายของเขา คุณจะไม่เผานิ้วจับหิ่งห้อย จุดเรืองแสงที่ด้านหลังมีอุณหภูมิเกือบเท่ากับอากาศโดยรอบ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ก็มีคุณสมบัติในการเรืองแสงเช่นกัน เช่น แบคทีเรีย แมลง และปลาหลายชนิดที่อาศัยอยู่ที่ระดับความลึกมาก เศษไม้ที่เน่าเปื่อยมักเรืองแสงในที่มืด ประเภทของรังสี สารบัญ

สไลด์ 7

แสงเรืองแสงที่ตกกระทบบนสสารจะถูกสะท้อนบางส่วนและถูกดูดซับบางส่วน พลังงานของแสงที่ถูกดูดกลืนโดยส่วนใหญ่แล้วจะทำให้ร่างกายได้รับความร้อนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ร่างบางร่างเองก็เริ่มเรืองแสงโดยตรงภายใต้อิทธิพลของรังสีที่ตกกระทบกับร่างเหล่านั้น นี่คือแสงเรืองแสง แสงกระตุ้นอะตอมของสสาร (เพิ่มพลังงานภายใน) และหลังจากนั้นพวกมันก็ส่องสว่างเอง เช่น สีเรืองแสง ซึ่งใช้ทาทับได้หลายอย่าง ตกแต่งคริสต์มาส, เปล่งแสงหลังจากถูกฉายรังสี ตามกฎแล้ว แสงที่ปล่อยออกมาระหว่างโฟโตลูมิเนสเซนซ์จะมีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่กระตุ้นให้เกิดแสงเรืองแสง สิ่งนี้สามารถสังเกตได้จากการทดลอง หากลำแสงที่ผ่านตัวกรองสีม่วงพุ่งตรงไปยังภาชนะที่มีฟลูออเรสซีน (สีย้อมอินทรีย์) ของเหลวนี้จะเริ่มเรืองแสงด้วยแสงสีเขียวเหลือง กล่าวคือ แสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงสีม่วง ปรากฏการณ์โฟโตลูมิเนสเซนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลอดฟลูออเรสเซนต์ นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต S.I. Vavilov เสนอให้ครอบคลุม พื้นผิวด้านในท่อระบายที่มีสารที่สามารถเรืองแสงได้อย่างสดใสภายใต้การกระทำของรังสีคลื่นสั้นจากการปล่อยก๊าซ หลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดกว่าหลอดไส้ทั่วไปประมาณสามถึงสี่เท่า เนื้อหา

สไลด์ 8

แหล่งกำเนิดแสง แหล่งกำเนิดแสงจะต้องใช้พลังงาน แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 4×10-7-8×10-7 m คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าปล่อยออกมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของอะตอมที่ประกอบเป็นสสาร แต่ไม่รู้ว่าอะตอมมีโครงสร้างอย่างไร ไม่สามารถพูดได้อย่างน่าเชื่อถือเกี่ยวกับกลไกการแผ่รังสี เห็นได้ชัดว่าไม่มีแสงภายในอะตอม เช่นเดียวกับที่ไม่มีเสียงในสายเปียโน เช่นเดียวกับเชือกที่เริ่มส่งเสียงหลังจากถูกทุบด้วยค้อนเท่านั้น อะตอมจะทำให้เกิดแสงหลังจากที่ตื่นเต้นเท่านั้น เพื่อให้อะตอมเริ่มแผ่รังสีได้ จะต้องถ่ายโอนพลังงานจำนวนหนึ่ง เมื่อปล่อยออกมา อะตอมจะสูญเสียพลังงานที่ได้รับ และเพื่อให้สสารเรืองแสงอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องมีการไหลเข้าของพลังงานไปยังอะตอมจากภายนอก เนื้อหา

สไลด์ 9

อุปกรณ์สเปกตรัม เพื่อการศึกษาสเปกตรัมที่แม่นยำ อุปกรณ์ง่ายๆ เช่น กรีดแคบที่จำกัดลำแสงและปริซึมจะไม่เพียงพออีกต่อไป จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ให้สเปกตรัมที่ชัดเจน กล่าวคือ อุปกรณ์ที่แยกคลื่นที่มีความยาวต่างกันอย่างดี และไม่อนุญาตให้ (หรือเกือบจะไม่อนุญาตให้) ทับซ้อนกันของแต่ละส่วนของสเปกตรัม อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าอุปกรณ์สเปกตรัม ส่วนใหญ่แล้วส่วนหลักของอุปกรณ์สเปกตรัมคือปริซึมหรือตะแกรงเลี้ยวเบน ลองพิจารณาแผนภาพการออกแบบของอุปกรณ์สเปกตรัมปริซึม (รูปที่ 46) รังสีที่อยู่ระหว่างการศึกษาจะเข้าสู่ส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่เรียกว่าคอลลิเมเตอร์ก่อน คอลิเมเตอร์เป็นท่อ ที่ปลายด้านหนึ่งมีตะแกรงที่มีร่องแคบ และที่ปลายอีกด้านหนึ่งมีเลนส์รวบรวม L1 เนื้อหา

สไลด์ 10

ช่องว่างตั้งอยู่บน ทางยาวโฟกัสจากเลนส์ ดังนั้น ลำแสงที่แยกออกจากช่องบนเลนส์จึงโผล่ออกมาเป็นลำแสงคู่ขนานและตกลงบนปริซึม P เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงที่แตกต่างกันสอดคล้องกับความถี่ที่ต่างกัน ลำแสงคู่ขนานที่ไม่ตรงในทิศทางจึงโผล่ออกมาจากปริซึม พวกมันตกบนเลนส์ L2 ที่ทางยาวโฟกัสของเลนส์นี้มีหน้าจอ - กระจกฝ้าหรือแผ่นถ่ายภาพ เลนส์ L2 โฟกัสลำแสงคู่ขนานบนหน้าจอ และแทนที่จะได้ภาพเดียวที่มีรอยแยก กลับกลายเป็นภาพทั้งชุด แต่ละความถี่ (แม่นยำยิ่งขึ้นคือช่วงสเปกตรัมแคบ) จะมีภาพของตัวเอง ภาพทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเป็นสเปกตรัม อุปกรณ์ที่อธิบายนี้เรียกว่าสเปกโตรกราฟ หากใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อสังเกตสเปกตรัมแทนเลนส์และหน้าจอที่สอง อุปกรณ์นั้นจะเรียกว่าสเปกโตรสโคป ปริซึมและส่วนอื่นๆ ของอุปกรณ์สเปกตรัมไม่จำเป็นต้องทำจากแก้วเสมอไป แทนที่จะใช้แก้ว ก็ใช้วัสดุโปร่งใส เช่น ควอตซ์ เกลือสินเธาว์ ฯลฯ

สไลด์ 11

สเปกตรัม ตามลักษณะของการกระจายค่าปริมาณทางกายภาพ สเปกตรัมสามารถเป็นแบบแยก (เส้น) ต่อเนื่อง (ทึบ) และยังแสดงถึงการรวมกัน (ซ้อน) ของสเปกตรัมแบบแยกและแบบต่อเนื่อง ตัวอย่างของสเปกตรัมเส้น ได้แก่ สเปกตรัมมวลและสเปกตรัมของการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์แบบพันธะพันธะของอะตอม ตัวอย่างของสเปกตรัมต่อเนื่องคือสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของของแข็งที่ให้ความร้อนและสเปกตรัมของการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์อิสระของอะตอม ตัวอย่างของสเปกตรัมรวมคือสเปกตรัมการแผ่รังสีของดาวฤกษ์ โดยที่เส้นดูดกลืนแสงของโครโมสเฟียร์หรือสเปกตรัมเสียงส่วนใหญ่ซ้อนทับบนสเปกตรัมต่อเนื่องของโฟโตสเฟียร์ เกณฑ์อีกประการหนึ่งในการพิมพ์สเปกตรัมคือกระบวนการทางกายภาพที่เป็นรากฐานของการผลิต ดังนั้น ตามประเภทของปฏิกิริยาระหว่างรังสีกับสสาร สเปกตรัมจึงถูกแบ่งออกเป็นการแผ่รังสี (สเปกตรัมการปล่อยแสง) การดูดซับ (สเปกตรัมการดูดซับ) และสเปกตรัมการกระเจิง เนื้อหา

สไลด์ 12

สไลด์ 13

สเปกตรัมต่อเนื่อง สเปกตรัมแสงอาทิตย์หรือสเปกตรัมโคมไฟอาร์คมีความต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าสเปกตรัมประกอบด้วยคลื่นทุกความยาวคลื่น ไม่มีการแตกของสเปกตรัม และแถบหลายสีต่อเนื่องสามารถเห็นได้บนหน้าจอสเปกโตรกราฟ (รูปที่ V, 1) ข้าว. V สเปกตรัมการปล่อย: 1 - ต่อเนื่อง; 2 - โซเดียม; 3 - ไฮโดรเจน; 4-ฮีเลียม สเปกตรัมการดูดซึม: 5 - แสงอาทิตย์; 6 - โซเดียม; 7 - ไฮโดรเจน; 8 - ฮีเลียม เนื้อหา

สไลด์ 14

การกระจายพลังงานเหนือความถี่ เช่น ความหนาแน่นสเปกตรัมของความเข้มของรังสี จะแตกต่างกันไปตามวัตถุต่างๆ ตัวอย่างเช่น วัตถุที่มีพื้นผิวสีดำมากจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาทุกความถี่ แต่เส้นโค้งของการพึ่งพาความหนาแน่นสเปกตรัมของความเข้มของรังสีต่อความถี่จะมีค่าสูงสุดที่ความถี่ nmax ที่แน่นอน พลังงานการแผ่รังสีที่ความถี่ต่ำมากและสูงมากนั้นมีน้อยมาก เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นสเปกตรัมสูงสุดของรังสีจะเปลี่ยนไปสู่คลื่นที่สั้นลง ตามที่ประสบการณ์แสดงให้เห็น สเปกตรัมต่อเนื่อง (หรือต่อเนื่อง) จะได้รับจากวัตถุที่อยู่ในสถานะของแข็งหรือของเหลว เช่นเดียวกับก๊าซที่ถูกบีบอัดสูง เพื่อให้ได้คลื่นความถี่ต่อเนื่อง คุณจะต้องให้ความร้อนแก่ร่างกาย อุณหภูมิสูง- ธรรมชาติของสเปกตรัมต่อเนื่องและความเป็นจริงของการดำรงอยู่ของมันนั้นไม่เพียงถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของอะตอมที่ปล่อยออกมาแต่ละตัวเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของอะตอมซึ่งกันและกันอีกด้วย สเปกตรัมต่อเนื่องยังสร้างจากพลาสมาอุณหภูมิสูงอีกด้วย คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาจากพลาสมาโดยส่วนใหญ่เมื่ออิเล็กตรอนชนกับไอออน ประเภทของเนื้อหาสเปกตรัม

สไลด์ 15

เส้นสเปกตรัม ให้เราเพิ่มแร่ใยหินชิ้นหนึ่งที่ชุบสารละลายเกลือแกงธรรมดาลงในเปลวไฟสีซีดของเตาแก๊ส เมื่อสังเกตเปลวไฟผ่านสเปกโตรสโคป เส้นสีเหลืองสดใสจะกะพริบตัดกับพื้นหลังของสเปกตรัมต่อเนื่องกันของเปลวไฟซึ่งแทบมองไม่เห็น เส้นสีเหลืองนี้เกิดจากไอโซเดียม ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของเกลือแกงถูกทำลายลงในเปลวไฟ ภาพนี้ยังแสดงให้เห็นสเปกตรัมของไฮโดรเจนและฮีเลียมอีกด้วย แต่ละอันเป็นรั้วเหล็กที่มีเส้นสีที่มีความสว่างต่างกันคั่นด้วยแถบสีเข้มกว้าง สเปกตรัมดังกล่าวเรียกว่าสเปกตรัมเส้น การมีอยู่ของสเปกตรัมเส้นหมายความว่าสสารจะปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น (แม่นยำยิ่งขึ้นในช่วงสเปกตรัมที่แคบมากบางช่วง) ในรูปที่คุณเห็นการกระจายโดยประมาณของความหนาแน่นสเปกตรัมของความเข้มของรังสีในสเปกตรัมเส้น แต่ละบรรทัดมีความกว้างจำกัด เนื้อหา

สไลด์ 16

สเปกตรัมเส้นทำให้สารทั้งหมดในสถานะอะตอมเป็นก๊าซ (แต่ไม่ใช่โมเลกุล) ในกรณีนี้ แสงจะถูกปล่อยออกมาจากอะตอมซึ่งในทางปฏิบัติแล้วไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน นี่เป็นสเปกตรัมประเภทพื้นฐานที่สุด อะตอมที่แยกออกมาจะปล่อยความยาวคลื่นที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด โดยทั่วไป ในการสังเกตสเปกตรัมเส้น จะใช้การเรืองแสงของไอของสารในเปลวไฟ หรือการเรืองแสงของก๊าซที่ปล่อยออกมาในท่อที่เต็มไปด้วยก๊าซที่กำลังศึกษาอยู่ เมื่อความหนาแน่นของก๊าซอะตอมเพิ่มขึ้น เส้นสเปกตรัมแต่ละเส้นจะขยายตัว และสุดท้ายเมื่อมีการบีบอัดก๊าซที่สูงมาก เมื่ออันตรกิริยาของอะตอมมีนัยสำคัญ เส้นเหล่านี้จะทับซ้อนกันจนเกิดเป็นสเปกตรัมต่อเนื่องกัน ประเภทของเนื้อหาสเปกตรัม

สไลด์ 17

สเปกตรัมแบบแถบ สเปกตรัมแบบแถบประกอบด้วยแถบแต่ละแถบที่คั่นด้วยช่องว่างที่มืด ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์สเปกตรัมที่ดีมาก เราสามารถค้นพบได้ว่าแต่ละแบนด์เป็นกลุ่มของเส้นตรงจำนวนมากที่มีระยะห่างกันมาก สเปกตรัมแบบแถบนั้นแตกต่างจากสเปกตรัมเส้นตรงที่ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม แต่เกิดจากโมเลกุลที่ไม่ได้ถูกผูกมัดหรือถูกผูกมัดอย่างอ่อนต่อกัน ในการสังเกตสเปกตรัมโมเลกุล เช่นเดียวกับการสังเกตสเปกตรัมเส้น โดยปกติจะใช้การเรืองแสงของไอในเปลวไฟหรือการเรืองแสงของการปล่อยก๊าซ ประเภทของเนื้อหาสเปกตรัม

สไลด์ 18

สเปกตรัมการดูดกลืน สารทั้งหมดที่อะตอมอยู่ในสถานะตื่นเต้นจะปล่อยคลื่นแสงออกมา ซึ่งพลังงานของคลื่นนั้นจะถูกกระจายไปในลักษณะใดลักษณะหนึ่งตามความยาวคลื่น การดูดกลืนแสงจากสสารยังขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นด้วย ดังนั้น กระจกสีแดงจึงส่งคลื่นที่สอดคล้องกับแสงสีแดง (l»8×10-5 cm) และดูดซับคลื่นอื่นๆ ทั้งหมด หากคุณส่งแสงสีขาวผ่านก๊าซเย็นและไม่เปล่งแสง เส้นสีดำจะปรากฏตัดกับพื้นหลังของสเปกตรัมต่อเนื่องของแหล่งกำเนิด ก๊าซดูดซับแสงได้อย่างเข้มข้นที่สุดในช่วงความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาเมื่อถูกความร้อนสูง เส้นสีเข้มตัดกับพื้นหลังของสเปกตรัมต่อเนื่องคือเส้นการดูดกลืนแสงที่รวมกันเป็นสเปกตรัมการดูดกลืนแสง ประเภทของเนื้อหาสเปกตรัม

สไลด์ 19

การวิเคราะห์สเปกตรัม สเปกตรัมเส้นมีบทบาทพิเศษ บทบาทที่สำคัญเนื่องจากโครงสร้างของพวกมันเกี่ยวข้องโดยตรงกับโครงสร้างของอะตอม ท้ายที่สุดแล้ว สเปกตรัมเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยอะตอมที่ไม่ได้รับอิทธิพลจากภายนอก ดังนั้น การทำความคุ้นเคยกับสเปกตรัมเส้นจึงถือเป็นก้าวแรกในการศึกษาโครงสร้างของอะตอม ด้วยการสังเกตสเปกตรัมเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถ "มอง" ภายในอะตอมได้ ที่นี่ทัศนศาสตร์สัมผัสใกล้ชิดกับฟิสิกส์อะตอม คุณสมบัติหลักของสเปกตรัมเส้นคือความยาวคลื่น (หรือความถี่) ของสเปกตรัมเส้นของสารใด ๆ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอะตอมของสารนี้เท่านั้น แต่ไม่ขึ้นอยู่กับวิธีการกระตุ้นการเรืองแสงของอะตอมโดยสิ้นเชิง อะตอมใดๆ องค์ประกอบทางเคมีให้สเปกตรัมที่ไม่เหมือนกับสเปกตรัมขององค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมด เนื่องจากสามารถเปล่งชุดความยาวคลื่นที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด นี่คือพื้นฐานของการวิเคราะห์สเปกตรัม - วิธีการระบุองค์ประกอบทางเคมีของสารจากสเปกตรัมของมัน เช่นเดียวกับลายนิ้วมือของมนุษย์ สเปกตรัมเส้นมีบุคลิกที่เป็นเอกลักษณ์ ความเป็นเอกลักษณ์ของลวดลายบนผิวหนังของนิ้วมักจะช่วยในการค้นหาคนร้าย ในทำนองเดียวกันเนื่องจากความแตกต่างของสเปกตรัมทำให้สามารถกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของร่างกายได้ ด้วยการใช้การวิเคราะห์สเปกตรัม ทำให้สามารถตรวจจับองค์ประกอบนี้ในองค์ประกอบของสารที่ซับซ้อนได้ แม้ว่ามวลจะไม่เกิน 10-10 กรัมก็ตาม นี่เป็นวิธีที่ละเอียดอ่อนมาก เนื้อหาการนำเสนอ

สไลด์ 2

การจำแนกประเภทของอุปกรณ์สเปกตรัม

สไลด์ 3

อุปกรณ์สเปกตรัมคืออุปกรณ์ที่แสงถูกสลายเป็นความยาวคลื่นและบันทึกสเปกตรัม มีเครื่องมือสเปกตรัมที่แตกต่างกันมากมายที่แตกต่างกันในด้านวิธีการบันทึกและความสามารถในการวิเคราะห์

สไลด์ 4

เมื่อเลือกแหล่งกำเนิดแสงแล้ว จะต้องระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ารังสีที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์อย่างมีประสิทธิภาพ นี่คือความสำเร็จ ทางเลือกที่เหมาะสมอุปกรณ์สเปกตรัม

สไลด์ 5

มีอุปกรณ์กรองและกระจายสเปกตรัม ในฟิลเตอร์ ฟิลเตอร์แสงจะเลือกช่วงความยาวคลื่นที่แคบ ในรังสีที่กระจายตัว รังสีแหล่งกำเนิดจะสลายตัวเป็นความยาวคลื่นในองค์ประกอบกระจายตัว - ปริซึมหรือตะแกรงเลี้ยวเบนอุปกรณ์กรองใช้สำหรับเท่านั้น

การวิเคราะห์เชิงปริมาณ

, กระจายตัว - เพื่อคุณภาพและเชิงปริมาณ

สไลด์ 6

มีเครื่องมือสเปกตรัมภาพภาพถ่ายและโฟโตอิเล็กทริก สตีลสโคปเป็นเครื่องมือที่มีการลงทะเบียนด้วยภาพ สเปกโตรกราฟเป็นเครื่องมือที่มีการลงทะเบียนด้วยภาพถ่าย สเปกโตรมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่มีการบันทึกโฟโตอิเล็กทริก อุปกรณ์กรอง - พร้อมการลงทะเบียนตาแมว ในสเปกโตรมิเตอร์ การสลายตัวเป็นสเปกตรัมทำได้ในโมโนโครเมเตอร์หรือในโพลีโครมาเตอร์ อุปกรณ์ที่ใช้โมโนโครมาเตอร์เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์แบบช่องสัญญาณเดียว อุปกรณ์ที่ใช้โพลีโครเมเตอร์ - สเปกโตรมิเตอร์หลายช่องสัญญาณ สไลด์ 7อุปกรณ์กระจายตัวทั้งหมดมีพื้นฐานอยู่บนพื้นฐานเดียวกัน แผนภาพวงจร- อุปกรณ์อาจแตกต่างกันในวิธีการลงทะเบียนและลักษณะทางแสงอาจแตกต่างกัน

รูปร่าง

และการออกแบบ แต่หลักการทำงานจะเหมือนกันเสมอ แผนผังของอุปกรณ์สเปกตรัม S - ร่องทางเข้า, L 1 - เลนส์คอลลิเมเตอร์, L 2 - เลนส์โฟกัส, D - องค์ประกอบการกระจาย, R - อุปกรณ์บันทึกหรือตะแกรงเลี้ยวเบน ซึ่งพวกมันจะสลายตัวเป็นความยาวคลื่น จากองค์ประกอบที่กระจายแสง แสงที่มีความยาวคลื่นหนึ่งซึ่งมาจากจุดหนึ่งของรอยแยก จะปรากฏเป็นลำแสงคู่ขนานและตกกระทบเลนส์โฟกัส ซึ่งจะรวบรวมลำแสงคู่ขนานแต่ละอันที่จุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวโฟกัสของมัน - บนอุปกรณ์บันทึก ภาพสีเดียวของรอยแยกจำนวนมากเกิดขึ้นจากจุดแต่ละจุด หากอะตอมแต่ละอะตอมปล่อยแสง ภาพแต่ละภาพของรอยกรีดจะเกิดขึ้นในรูปแบบของเส้นแคบ - สเปกตรัมเส้น จำนวนบรรทัดขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของสเปกตรัมขององค์ประกอบที่เปล่งออกมาและเงื่อนไขของการกระตุ้น หากโมเลกุลแต่ละโมเลกุลเรืองแสงในแหล่งกำเนิด เส้นที่มีความยาวคลื่นใกล้เคียงกันจะถูกรวบรวมเป็นแถบจนเกิดเป็นสเปกตรัมแบบแถบ หลักการทำงานของอุปกรณ์สเปกตรัม

สไลด์ 9

วัตถุประสงค์ของสล็อต

RS ช่องทางเข้า – วัตถุภาพ เส้นสเปกตรัม – ภาพเอกรงค์ของช่องนั้น สร้างโดยใช้เลนส์

สไลด์ 10

เลนส์

L 2 L 1 เลนส์กระจกทรงกลม

สไลด์ 11

เลนส์คอลลิเมเตอร์

S F O L1 รอยกรีดนั้นอยู่ที่พื้นผิวโฟกัสของเลนส์คอลลิเมเตอร์ หลังจากเลนส์คอลลิเมเตอร์ แสงจะมาจากแต่ละจุดของรอยกรีดเป็นลำแสงคู่ขนาน

สไลด์ 12

เลนส์โฟกัส

เส้นสเปกตรัม F O L2 สร้างภาพของจุดกรีดแต่ละจุด เกิดจากจุด. ภาพกรีด – เส้นสเปกตรัม

สไลด์ 13

องค์ประกอบการกระจายตัว

D ตะแกรงกระจายปริซึม

สไลด์ 14

ปริซึมกระจาย ABCD เป็นฐานของปริซึม ABEF และ FECD เป็นขอบการหักเหของแสง ระหว่างใบหน้าที่หักเหคือมุมการหักเหของแสง EF - ขอบการหักเหของแสง

สไลด์ 15

ประเภทของปริซึมที่กระจายตัว

ปริซึม 60 องศา ปริซึม Cornu ควอตซ์; ปริซึม 30 องศาพร้อมขอบกระจก

สไลด์ 16

ปริซึมหมุน

ปริซึมที่หมุนได้มีบทบาทสนับสนุน พวกมันไม่สลายรังสีออกเป็นความยาวคลื่น แต่จะหมุนมันเท่านั้น ทำให้อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น หมุน 900 หมุน 1800

สไลด์ 17

ปริซึมรวม

ปริซึมโก่งคงที่ประกอบด้วยปริซึมกระจายสามสิบองศาสองตัวและหนึ่งปริซึมหมุน

สไลด์ 18

เส้นทางของลำแสงเอกรงค์ในปริซึม

 i ในปริซึม รังสีของแสงจะหักเหสองครั้งที่หน้าหักเหของแสงแล้วละทิ้งไป โดยเบี่ยงเบนไปจากทิศทางเดิมด้วยมุมโก่ง 

มุมโก่งจะขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบและความยาวคลื่นของแสง ที่จุด i แสงจะส่องผ่านปริซึมขนานกับฐาน และมุมโก่งจะน้อยที่สุด ในกรณีนี้ ปริซึมจะทำงานภายใต้สภาวะโก่งตัวน้อยที่สุด

สไลด์ 19

2 1  `1 `2 การสลายตัวของแสงเกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันหักเหแตกต่างกันในปริซึม ความยาวคลื่นแต่ละอันมีมุมโก่งของตัวเอง

สไลด์ 20

การกระจายเชิงมุม

`1 `2 การกระจายเชิงมุม B เป็นการวัดประสิทธิภาพของการสลายตัวของแสงเป็นความยาวคลื่นในปริซึม การกระจายตัวเชิงมุมแสดงให้เห็นว่ามุมระหว่างรังสีใกล้เคียงสองรังสีเปลี่ยนแปลงไปมากน้อยเพียงใดตามความยาวคลื่นที่เปลี่ยนแปลง:

สไลด์ 21

ขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของวัสดุแก้วควอตซ์ของปริซึม

สไลด์ 22

การขึ้นอยู่กับการกระจายเชิงมุมของมุมการหักเหของแสง

แก้วแก้ว

เหล่านี้เป็นสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นทั้งหมดในช่วงหนึ่ง เหล่านี้เป็นสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นทั้งหมดในช่วงหนึ่ง พวกมันปล่อยสารของแข็งและของเหลวที่ให้ความร้อน ก๊าซที่ถูกให้ความร้อนภายใต้แรงดันสูง สารเหล่านี้เหมือนกันสำหรับสารต่างๆ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ระบุองค์ประกอบของสารได้

ประกอบด้วยเส้นแต่ละเส้นที่มีสีต่างกันหรือสีเดียวกัน มีตำแหน่งต่างกัน ประกอบด้วยเส้นแต่ละเส้นมีสีต่างกันหรือสีเดียวกัน มีตำแหน่งต่างกัน ปล่อยออกมาจากก๊าซ ไอความหนาแน่นต่ำในสถานะอะตอม ทำให้สามารถตัดสินองค์ประกอบทางเคมีของแสงได้ มาจากเส้นสเปกตรัม

นี่คือชุดของความถี่ที่ดูดซับโดยสารที่กำหนด สสารดูดซับเส้นสเปกตรัมที่มันปล่อยออกมาซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของแสง นี่คือชุดความถี่ที่ถูกดูดซับโดยสสารที่กำหนด สสารดูดซับเส้นสเปกตรัมที่ปล่อยออกมา ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของแสง

การเล็งกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากไปที่แสงดาวตกสั้นๆ บนท้องฟ้านั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย แต่เมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม พ.ศ. 2545 นักดาราศาสตร์โชคดี - อุกกาบาตที่สว่างจ้าบินไปทางขวาโดยบังเอิญตรงจุดที่มีช่องแคบของสเปกโตรกราฟที่หอดูดาวพารานัลเล็งอยู่ ในเวลานี้ สเปกโตรกราฟตรวจสอบแสง วิธีการกำหนดองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารจากสเปกตรัมเรียกว่าการวิเคราะห์สเปกตรัม การวิเคราะห์สเปกตรัมใช้กันอย่างแพร่หลายในการสำรวจแร่เพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างแร่ ใช้ในการควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมใน- โดยพื้นฐานแล้ว ได้มีการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของดวงดาว ฯลฯ วิธีการกำหนดองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารจากสเปกตรัมเรียกว่าการวิเคราะห์สเปกตรัม การวิเคราะห์สเปกตรัมใช้กันอย่างแพร่หลายในการสำรวจแร่เพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างแร่ ใช้ในการควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา โดยพื้นฐานแล้ว ได้มีการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของดวงดาว ฯลฯ

เพื่อให้ได้สเปกตรัมของรังสีที่มองเห็นได้ จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรสโคป ซึ่งดวงตาของมนุษย์ทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจจับรังสี เพื่อให้ได้สเปกตรัมของรังสีที่มองเห็นได้ จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรสโคป ซึ่งดวงตาของมนุษย์ทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจจับรังสี

ในสเปกโตรสโคป แสงจากแหล่งกำเนิด 1 ที่อยู่ระหว่างการศึกษาจะมุ่งตรงไปยังช่อง 2 ของหลอด 3 ที่เรียกว่าหลอดคอลลิเมเตอร์ รอยแยกนั้นปล่อยลำแสงแคบๆ ที่ปลายที่สองของท่อคอลลิเมเตอร์จะมีเลนส์ที่จะแปลงลำแสงที่แยกออกไปให้เป็นลำแสงคู่ขนาน ลำแสงคู่ขนานที่โผล่ออกมาจากหลอดคอลลิเมเตอร์ตกลงไปที่ขอบของปริซึมแก้ว 4 เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงในแก้วขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ดังนั้น ลำแสงคู่ขนานซึ่งประกอบด้วยคลื่นที่มีความยาวต่างกันจึงสลายตัวเป็นคู่ขนาน ลำแสงหลากสีที่เคลื่อนไปตามทิศทางที่ต่างกัน เลนส์กล้องโทรทรรศน์ 5 จะโฟกัสลำแสงคู่ขนานแต่ละลำและสร้างภาพรอยกรีดในแต่ละสี ภาพช่องหลายสีทำให้เกิดแถบหลายสี - สเปกตรัม

สามารถสังเกตสเปกตรัมได้ผ่านช่องมองภาพที่ใช้เป็นแว่นขยาย หากคุณต้องการถ่ายภาพสเปกตรัม ให้วางฟิล์มถ่ายภาพหรือแผ่นถ่ายภาพในตำแหน่งที่ได้รับภาพสเปกตรัมจริง อุปกรณ์สำหรับถ่ายภาพสเปกตรัมเรียกว่าสเปกโตรกราฟ

นักวิจัยใช้สเปกโตรสโคปแบบออพติคัล มองเห็นสเปกตรัมที่แตกต่างกันในการสังเกต 4 ครั้ง สเปกตรัมใดเป็นสเปกตรัมรังสีความร้อน?

นักวิจัยใช้สเปกโตรสโคปแบบออพติคัล มองเห็นสเปกตรัมที่แตกต่างกันในการสังเกต 4 ครั้ง สเปกตรัมใดเป็นสเปกตรัมรังสีความร้อน? ร่างกายใดบ้างที่มีลักษณะเฉพาะด้วยสเปกตรัมการดูดกลืนแสงแบบแถบ?ร่างกายใดบ้างที่มีลักษณะเฉพาะด้วยสเปกตรัมการดูดกลืนแสงแบบแถบ?

สำหรับให้ความร้อน

ของแข็ง

สำหรับของเหลวที่ให้ความร้อน สำหรับก๊าซโมเลกุลที่ทำให้บริสุทธิ์ สำหรับก๊าซอะตอมมิกที่ให้ความร้อน สำหรับวัตถุใดๆ ข้างต้น ร่างกายใดมีลักษณะเฉพาะด้วยสเปกตรัมการดูดกลืนแสงและการปล่อยรังสีร่างกายใดมีลักษณะเฉพาะด้วยสเปกตรัมการดูดกลืนแสงและการปล่อยรังสี