Реферат: Спектры. Спектральный анализ и его применение

<img src="/cache/referats/14744/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026">Министерство образования инауки
Республики Казахстан

КарагандинскийГосударственный Университет
имени Е.А. Букетова

Физический факультет

Кафедра оптики и спектроскопии

Курсовая работа

на тему:

Спектры. Спектральный анализ и его применение.

Подготовил:

студент группыФТРФ-22

Ахтариев Дмитрий.

Проверил:

преподаватель

Кусенова АсияСабиргалиевна

Караганды – 2003г.
План

Введение

1. Энергия в спектре

2. Виды спектров

3. Спектральный анализ и его применение

4. Спектральные аппараты

5. Спектр электромагнитных излучений

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Исследование линейчатого спектра вещества позволяетопределить, из каких химических элементов оно состоит и в каком количествесодержится каждый элемент в данном веществе.

Количественное содержание элемента в исследуемом образцеопределяется путем сравнения интенсивности отдельных линий спектра этогоэлемента с интенсивностью линий другого химического элемента, количественноесодержание которого в образце известно.

Метод определения качественного и количественногосостава вещества по его спектру называется спектральным анализом. Спектральныйанализ широко применяется при поисках полезных ископаемых для определенияхимического состава образцов руды. В промышленности спектральный анализпозволяет контролировать составы сплавов и примесей, вводимых в металлы дляполучения материалов с задаными свойствами.

Достоинствами спектрального анализа являются высокаячувствительность и быстрота получения результатов. С помощью спектральногоанализа можно обнаружить в пробе массой 6*10-7 г присутствие золотапри его массе всего 10-8 г. Определение марки стали методомспектрального анализа может быть выполнено за несколько десятков секунд.

Спектральный анализ позволяет определить химическийсостав небесных тел, удаленных от Земли на расстояния в миллиарды световых лет.Химический состав атмосфер планет и звезд, холодного газа в межзвездномпространстве определяется по спектрам поглощения.

Изучая спектры, ученые смогли определить не толькохимический состав небесных тел, но и их температуру. По смещению спектральныхлиний можно определять скорость движения небесного тела.

Энергия в спектре.

Источник света долженпотреблять энергию. Свет — этоэлектромагнитные волны с длиной волны4*10-7 — 8*10-7 м. Электромагнитные волны излучаются при ускоренном движении заряженных частиц. Эти заряженныечастицы входят в состав атомов. Но, не зная, как устроен атом, ничегодостоверного о механизме излучениясказать нельзя. Ясно лишь, что внутри атома нет света так же, как в струнерояля нет звука. Подобно струне, начинающей звучать лишь после удара молоточка, атомы рождают свет только после ихвозбуждения.

Для того чтобы атом начализлучать, ему необходимо передатьэнергию. Излучая, атом теряет полученную энергию, и для непрерывного свечениявещества необходим приток энергии к его атомам извне.

Тепловое излучение. Наиболее простой и распространенный вид излучения — тепловое излучение, при котором потери атомами энергии на излучение светакомпенсируются за счет энергии теплового движения атомов или (молекул)излучающего тела. Чем выше температура тела, тем быстрее движутся атомы. Пристолкновении быстрых атомов (молекул) друг с другом часть их кинетическойэнергии превращается в энергию возбуждения атомов, которые затем излучают свет.

Тепловым источникомизлучения является Солнце, а также обычная лампа накаливания. Лампа оченьудобный, но малоэкономичный источник. Лишь примерно 12% всей энергии, выделяемой в лампе электрическим током, преобразуется в энергию света.Тепловым источником света являетсяпламя. Крупинки сажи раскаляются за счет энергии, выделяющейся при сгорании топлива, и испускают свет.

Электролюминесценция. Энергия, необходимая атомам для излучения света,может заимствоваться и из нетепловых источников. При разряде в газахэлектрическое поле сообщает электронам большую кинетическую энергию. Быстрыеэлектроны испытывают соударения сатомами. Часть кинетической энергииэлектронов идет на возбуждение атомов. Возбужденные атомы отдают энергию в видесветовых волн. Благодаря этому разряд вгазе сопровождается свечением. Это и есть электролюминесценция.

Катодолюминесценция. Свечениетвердых тел, вызванное бомбардировкой ихэлектронами, называют катодолюминисенцией. Благодаря катодолюминесценции светятся экраны электронно-лучевых трубок телевизоров.

Хемилюминесценция. Принекоторых химических реакциях, идущих свыделением энергии, часть этой энергии непосредственно расходуется на излучение света. Источник света остается холодным (он имеет температуруокружающей среды). Это явление называется хемиолюминесценкией.

Фотолюминесценция. Падающий на вещество свет частично отражается, а частично поглощается. Энергия поглощаемогосвета в большинстве случаев вызывает лишь нагревание тел. Однако некоторые теласами начинают светиться непосредственно под действием падающего на негоизлучения. Это и есть фотолюминесценция. Свет возбуждает атомы вещества (увеличивает их внутреннюю энергию), после этого онивысвечиваются сами. Например, светящиеся краски, которыми покрывают многиеелочные игрушки, излучают свет после их облучения.

Излучаемый прифотолюминесценции свет имеет, какправило, большую длину волны, чем свет, возбуждающий свечение. Это можнонаблюдать экспериментально. Если направить на сосуд с флюоресцеитом(органический краситель) световой пучок,пропущенный через фиолетовый светофильтр, то эта жидкость начинает светитьсязелено — желтым светом, т. е. светомбольшей длины волны, чем уфиолетового света.

Явление фотолюминесценциишироко используется в лампахдневного света. Советский физик С. И.Вавилов предложил покрывать внутреннюю поверхность разрядной трубки веществами, способными ярко светиться под действием коротковолновогоизлучения газового разряда. Лампы дневногосвета примерно в три-четыре раза экономичнее обычных ламп накаливания.

Перечислены основные видыизлучений и источники, их создающие.Самые распространенные источники излучения — тепловые.

Распределение энергии в спектре. Ни один из источников не даетмонохроматического света, т. е. света строго определенной длины волны. В этом нас убеждают опыты по разложению света в спектр с помощью призмы, а также опыты по интерференции идифракции.

Та энергия, которую несет ссобой свет от источника, определенным образом распределена по волнам всех длин, входящим в состав световогопучка. Можно также сказать, что энергияраспределена по частотам, так как междудлиной волны и частотой существует простая связь: ђ

v = c.

Плотность потокаэлектромагнитного излучения, илиинтенсивность /, определяется энергией&W, приходящейся на все частоты. Дляхарактеристики распределения излученияпо частотам нужно ввести новую величину: интенсивность, приходящуюся на единичный интервал частот. Эту величину называют спектральной плотностью интенсивности излучения.

Спектральную плотностьпотока излучения можно найти экспериментально. Для этого надо с помощью призмыполучить спектр излучения, например,электрической дуги, и измерить плотность потока излучения, приходящегося нанебольшие спектральные интервалы ширинойAv.

Полагаться на глаз приоценке распределения энергии нельзя.Глаз обладает избирательнойчувствительностью к свету: максимум егочувствительности лежит в желто-зеленойобласти спектра. Лучше всего воспользоваться свойством черного тела почтиполностью поглощать свет всех длин волн.При этом энергия излучения (т. е. света) вызывает нагревание тела. Поэтомудостаточно измерить температуру тела и по ней судить о количестве поглощенной вединицу времени энергии.

Обычный термометр имеетслишком малую чувствительность для того,чтобы его можно было с успехом использовать в таких опытах. Нужны более чувствительные приборы для измерения температуры. Можно взятьэлектрический термометр, в котором чувствительныйэлемент выполнен в виде тонкойметаллической пластины. Эту пластинунадо покрыть тонким слоем сажи, почти полностью поглощающей свет любой длины волны.

Чувствительную к нагреваниюпластину прибора следует поместить в то или иное место спектра. Всему видимомуспектру длиной l от красных лучей до фиолетовых соответствует интервал частот от vкрдо уф. Ширине соответствует малый интервал Av. По нагреванию черной пластиныприбора можно судить о плотности потока излучения, приходящегося на интервал частот Av. Перемещая пластину вдоль спектра, мы обнаружим, чтобольшая часть энергии приходится на красную часть спектра, а не нажелто-зеленую, как кажется на глаз.

По результатам этих опытовможно построить кривую зависимостиспектральной плотности интенсивности излучения от частоты. Спектральная плотность интенсивности излучения определяется по температуре пластины,а частоту нетрудно найти, еслииспользуемый для разложения света прибор проградуирован, т. е. если известно,какой частоте соответствует данный участок спектра.

Откладывая по оси абсциссзначения частот, соответствующихсерединам интервалов Av,а по оси ординат спектральную плотность интенсивности излучения, мы получим ряд точек, черезкоторые можно провести плавную кривую. Эта кривая дает наглядноепредставление о распределении энергии ивидимой части спектра электрической дуги.

Виды спектров.

Спектральный составизлучения различных веществ весьма разнообразен. Но, несмотря на это, всеспектры, как показывает опыт, можно разделить на три сильно отличающихся другот друга типа.

Непрерывные спектры.

Солнечный спектр или спектр дугового фонаря являетсянепрерывным. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин. В спектре нет разрывов, и наэкране спектрографа можно видеть сплошную разноцветную полосу.

Распределение энергии почастотам, т. е. Спектральнаяплотность интенсивности излучения, дляразличных тел различно. Например, тело с очень черной поверхностью излучаетэлектромагнитные волны всех частот, но кривая зависимости спектральнойплотности интенсивности излучения отчастоты имеет максимум мри определенной частоте. Энергия излучения, приходящаяся на очень малые и очень большиечастоты, ничтожно мала. При повышении температуры максимум спектральной плотности излучения смещается всторону коротких волн.

Непрерывные (или сплошные)спектры, как показывает опыт, дают тела, находящиеся в твердом или жидкомсостоянии, а также сильно сжатые газы. Для получения непрерывного спектра нужно нагреть тело до высокойтемпературы.

Характер непрерывногоспектра и сам факт его существования определяются не только свойствамиотдельных излучающих атомов, но и в сильной степени зависят от взаимодействияатомов друг с другом.

Непрерывный спектр даеттакже высокотемпературная плазма.Электромагнитные волны излучаются плазмой в основном при столкновении электронов с ионами.

Линейчатые спектры.

Внесем в бледное пламягазовой горелки кусочек асбеста, смоченного раствором обыкновенной повареннойсоли. При наблюдении пламени в спектроскоп на фоне едва различимогонепрерывного спектра пламени вспыхнет ярко желтая линия. Эту желтую линию даютпары натрия, которые образуются при расщеплении молекул поваренной соли впламени. На спектроскопе также можно увидеть частокол цветных линий различнойяркости, разделенных широкими темными полосами. Такие спектры называются линейчатыми. Наличие линейчатого спектраозначает, что вещество излучает свет только вполне определенных длин волн(точнее, в определенных очень узких спектральных интервалах). Каждая из линийимеет конечную ширину.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном (но не молекулярном) состоянии. В этом случае свет излучаютатомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Это самыйфундаментальный, основной тип спектров.

Изолированные атомы данного химического элемента излучают строгоопределенные длины волн.

Обычно для наблюдениялинейчатых спектров используют свечение паров вещества в пламени или свечениегазового разряда в трубке, наполненной исследуемым газом.

Приувеличении плотности атомарного газа отдельные спектральные линии расширяютсяи, наконец при очень большой плотности газа, когда взаимодействие атомовстановится существенным, эти линии перекрывают друг друга, образуя непрерывныйспектр.

Полосатые спектры.

Полосатый спектр состоит изотдельных полос, разделенных темными промежутками. С помощью очень хорошего спектрального аппарата можно обнаружить, что каждая полосапредставляет собой совокупность большого числа очень тесно расположенных линий.В отличие от линейчатых спектров полосатые спектры создаются не атомами, амолекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом.
Для наблюдения молекулярных спектров так же, как и для наблюдения линейчатыхспектров, обычно используют свечение паров в пламени или свечение газовогоразряда.

Спектры поглощения.

Все вещества, атомы которыхнаходятся в возбужденном состоянии, излучают световые волны, энергия которыхопределенным образом распределена по длинам волн. Поглощение света веществомтакже зависит от длины волны. Так, красное стекло пропускает волны,соответствующие красному свету (l

»8·10-5см), и поглощает всеостальные.

Если пропускать белый светсквозь холодный, неизлучающий газ, то на фоне непрерывного спектра источникапоявляются темные линии. Газ поглощает наиболее интенсивно свет как раз техдлин волн, которые он испускает в сильно нагретом состоянии. Темные линии нафоне непрерывного спектра — это линии поглощения, образующие в совокупностиспектр поглощения.

Существуют непрерывные, линейчатые и полосатые спектры излучения и столько же видов спектров поглощения.

Важно знать, из чего состоятокружающие нас тела. Изобретено много способов определения их состава. Носостав звезд и галактик можно узнать только с помощью спектрального анализа.

Спектральный анализ и его применение

Линейчатые спектры играютособо важную роль, потому что их структура прямо связана со строением атома.Ведь эти спектры создаются атомами, не испытывающими внешних воздействий.Поэтому, знакомясь с линейчатыми спектрами, мы тем самым делаем первый шаг кизучению строения атомов. Наблюдая эти спектры, ученые получили возможность«заглянуть» внутрь атома. Здесь оптика вплотную соприкасается сатомной физикой.

Главное свойство линейчатыхспектров состоит в том, что длины волн(или частоты) линейчатого спектра какого-либо вещества зависят только отсвойств атомов этого вещества, но совершенно не зависят от способа возбуждениясвечения атомов. Атомы любого химического элемента дают спектр, не похожийна спектры всех других элементов: они способны излучать строго-определенныйнабор длин волн.

На этом основан спектральный анализ — методопределения химического состава вещества по его спектру. Подобно отпечаткампальцев у людей линейчатые спектры имеют неповторимую индивидуальность.Неповторимость узоров на коже пальца помогает часто найти преступника. Точнотак же благодаря индивидуальности спектров имеется возможность определитьхимический состав тела. С помощью спектрального анализа можно обнаружить данный элемент в составе сложноговещества если даже его масса не превышает 10-10. Это оченьчувствительный метод.

Количественный анализ состава вещества по его спектру затруднен, так какяркость спектральных линий зависит не только от массывещества, но и от способа возбуждения свечения. Так, при низких температурахмногие спектральные линии вообще не появляются. Однакопри соблюдении стандартных условий возбуждения свечения можно проводить иколичественный спектральный анализ.

В настоящее время определеныспектры всех атомов и составлены таблицы спектров. С помощью спектральногоанализа были открыты многие новые элементы: рубидий,цезий и др. Элементам часто давали названия в соответствии с цветом наиболееинтенсивных линий спектра. Рубидий дает темно-красные, рубиновые линии. Словоцезий означает «небесно-голубой». Это цвет основных линий спектра цезия.

Именно с помощью спектрального анализа узнали химическийсостав Солнца и звезд. Другие методы анализа здесьвообще невозможны. Оказалось, что звезды состоят из тех же самых химическихэлементов, которые имеются и на Земле. Любопытно, что гелий первоначальнооткрыли на Солнце и лишь затем нашли в атмосфере Земли. Название этого элементанапоминает об истории его открытия: слово гелийозначает в переводе «солнечный».

Благодаря сравнительнойпростоте и универсальности спектральный анализявляется основным методом контроля состава вещества в металлургии,машиностроении, атомной индустрии. С помощью спектральногоанализа определяют химический состав руд и минералов.

Состав сложных, главнымобразом органических, смесей анализируется по их молекулярным спектрам.

Спектральныйанализможно производить не только по спектрам испускания, но и по спектрампоглощения. Именно линии поглощения в спектре Солнца и звезд позволяютисследовать химический состав этих небесных тел. Ярко светящаяся поверхностьСолнца — фотосфера — дает непрерывный спектр. Солнечная атмосфера поглощаетизбирательно свет от фотосферы, что приводит к появлению линий поглощения нафоне непрерывного спектра фотосферы.

Но и сама атмосфера Солнцаизлучает свет. Во время солнечных затмений, когда солнечный диск закрыт Луной,происходит обращение линий спектра. На месте линий поглощения в солнечномспектре вспыхивают линии излучения.

В астрофизике под спектральным анализом понимают нетолько определение химического состава звезд, газовых облаков и т. д., но инахождение по спектрам многих других физических характеристик этих объектов:температуры, давления, скорости движения, магнитной индукции.

Кроме астрофизикиспектральный анализ широко применяют в криминалистике, для расследования улик,найденных на месте преступления. Также спектральный анализ в криминалистикехорошо помогает определять орудие убийства и вообще раскрывать некоторыечастности преступления.

Еще шире спектральный анализиспользуют в медицине. Здесь его применение весьма велико. Его можноиспользовать для диагностирования, а также для того, чтобы определять инородныевещества в организме человека.

Спектральный анализпрогрессирует не только науку, но и общественную сферу человеческойдеятельности.

Для спектрального анализанеобходимы специальные спектральные приборы, которые мы и рассмотрим дальше.

Спектральные аппараты

Для точного исследованияспектров такие простые приспособления,как узкая щель, ограничивающая световой пучок, и призма, уже недостаточны. Необходимы приборы, дающие четкийспектр, т. е. приборы, хорошо разделяющие волны различной длины и не допускающие перекрытия отдельныхучастков спектра. Такие приборы называют спектральными аппаратами. Чаще всегоосновной частью спектрального аппарата является призма или дифракционная решетка.

Рассмотрим схему устройствапризменного спектрального аппарата. Исследуемое излучение поступает вначале в часть прибора, называемуюколлиматором. Коллиматор представляет собой трубу, на одном конце которой имеется ширма с узкойщелью, а на другом - собирающая линза.Щель находится на фокусном расстоянии от линзы. Поэтому расходящийся световойпучок, попадающий на линзу из щели, выходит из нее параллельным пучком и падает на призму.

Так как разным частотамсоответствуют различные показателипреломления, то из призмы выходят параллельные пучки, не совпадающие по направлению. Они падают на линзу. Нафокусном расстоянии этой линзырасполагается экран — матовое стекло или фотопластинка. Линза фокусирует параллельные пучки лучей наэкране, и вместо одного изображения щелиполучается целый ряд изображений. Каждойчастоте (узкому спектральному интервалу) соответствует свое изображение. Всеэти изображения вместе и образуют спектр.

Описанный прибор называетсяспектрографом. Если вместо второй линзы и экрана используется зрительная труба для визуального наблюдения спектров, топрибор называется спектроскопом. Призмыи другие детали спектральных аппаратов необязательно изготовляются из стекла. Вместо стекла применяются и такие прозрачные материалы, как кварц, каменная соль и др.

Вы познакомились с новойвеличиной - спектральной плотностьюинтенсивности излучения. Узнали, что находится внутри кожуха спектрального аппарата.

Спектральный составизлучения веществ весьма разнообразен. Но, несмотря на это, все спектры, какпоказывает опыт, можно разделить на три типа.

Спектр электромагнитных излученийСвойства электромагнитных излучений.Электромагнитные излучения с различными длинами волн имеют довольно многоразличий, но все они, от радиоволн и до гамма-излучения, одной физическойприроды. Все виды электромагнитного излучения в большей или меньшей степенипроявляют свойства интерференции, дифракции и поляризации, характерные дляволн. Вместе с тем все виды электромагнитного излучения в большей или меньшеймере обнаруживают квантовые свойства.

Общим для всехэлектромагнитных излучений являются механизмы их возникновения:электромагнитные волны с любой длиной волны могут возникать при ускоренномдвижении электрических зарядов или при переходах молекул, атомов или атомныхядер из одного квантового состояния в другое. Гармонические колебанияэлектрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющимчастоту, равную частоте колебаний зарядов.

Радиоволны. При колебаниях, происходящих с частотами от 105 до 1012Гц, возникают электромагнитные излучения, длины волн которых лежат в интервалеот нескольких километров до нескольких миллиметров. Этот участок шкалыэлектромагнитных излучений относится к диапазону радиоволн. Радиоволныприменяются для радиосвязи, телевидения, радиолокации.

Инфракрасное излучение. Электромагнитные излучения с длиной волны, меньшей1-2 мм, но большей 8*10-7 м, т.е. лежащие между диапазоном радиоволни диапазоном видимого света, называются инфракрасным излучением.

Область спектра за краснымего краем впервые экспериментально была исследована в 1800г. английскимастрономом Вильямом Гершелем (1738 – 1822 гг.). Гершель поместил термометр сзачерненным шариком за красный край спектра и обнаружил повышение температуры.Шарик термометра нагревался излучением, невидимым глазом. Это излучение назвалиинфракрасными лучами.

Инфракрасное излучениеиспускают любые нагретые тела. Источниками инфракрасного излучения служат печи,батареи водяного отопления, электрические лампы накаливания.

С помощью специальныхприборов инфракрасное излучение можно преобразовать в видимый свет и получатьизображения нагретых предметов в полной темноте. Инфракрасное излучениеприменяется для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины.

Видимый свет. К видимому свету(или просто свету) относятся излучения с длиной волны примерно от 8*10-7до 4*10-7 м, от красного до фиолетового света.

Значение этого участкаспектра электромагнитных излучений в жизни человека исключительно велико, таккак почти все сведения об окружающем мире человек получает с помощью зрения.

Свет является обязательнымусловием развития зеленых растений и, следовательно, необходимым условием длясуществования жизни на Земле.

Ультрафиолетовое излучение. В 1801 году немецкий физик ИоганнРиттер (1776 – 1810), исследуя спектр, открыл, что заего фиолетовым краем имеется область, создаваемая невидимыми глазом лучами. Этилучи воздействуют на некоторые химические соединения. Под действием этихневидимых лучей происходит разложения хлорида серебра, свечение кристалловсульфида цинка и некоторых других кристаллов.

Невидимое глазомэлектромагнитное излучение с длиной волны меньше, чем у фиолетового света,называют ультрафиолетовым излучением. К ультрафиолетовому излучению относятэлектромагнитные излучения в диапазоне длин волн от 4*10-7 до 1*10-8м.

Ультрафиолетовое излучение способно убиватьболезнетворных бактерий, поэтому его широко применяют в медицине.Ультрафиолетовое излучение в составе солнечного света вызывает биологическиепроцессы, приводящие к потемнению кожи человека – загару.

В качестве источниковультрафиолетового излучения в медицине используются газоразрядные лампы. Трубкитаких ламп изготавливают из кварца, прозрачного для ультрафиолетовых лучей;поэтому эти лампы называют кварцевыми лампами.

Рентгеновские лучи. Если в вакуумной трубке между нагретым катодом, испускающим электрон,и анодом приложить постоянное напряжение в несколько десятков тысяч вольт, тоэлектроны будут сначала разгоняться электрическим полем, а затем резкотормозиться в веществе анода при взаимодействии с его атомами. При торможениибыстрых электронов в веществе или при переходах электронов на внутренних оболочкахатомов возникают электромагнитные волны с длиной волны меньше, чем уультрафиолетового излучения. Это излучение было открыто в 1895 году немецкимфизиком Вильгельмом Рентгеном (1845-1923). Электромагнитные излучения вдиапазоне длин волн от 10-14 до 10-7 м называютсярентгеновскими лучами.

Рентгеновские лучи невидимыглазом. Они проходят без существенного поглощения через значительные слоивещества, непрозрачного для видимого света. Обнаруживают рентгеновские лучи поих способности вызывать определенное свечение некоторых кристаллов идействовать на фотопленку.

Способность рентгеновскихлучей проникать через толстые слои вещества используется для диагностикизаболеваний внутренних органов человека. В технике рентгеновские лучиприменяются для контроля внутренней структуры различных изделий, сварных швов.Рентгеновское излучение обладает сильным биологическим действием и применяетсядля лечения некоторых заболеваний.

Гамма-излучение. Гамма-излучением называют электромагнитное излучение, испускаемое возбужденнымиатомными ядрами и возникающее при взаимодействии элементарных частиц.

Гамма-излучение – самоекоротковолновое электромагнитное излучение (l

<10-10м). Его особенностью являются ярко выраженные корпускулярные свойства. Поэтомугамма-излучение обычно рассматривают как поток частиц – гамма-квантов.В области длин волн от 10-10до 10-14 и диапазоны рентгеновского и гамма-излучений перекрываются,в этой области рентгеновские лучи и гамма-кванты посвоей природе тождественны и отличаются лишь происхождением.
Заключение

В начале XIXв.было обнаружено, что выше (по длине волны) красной части спектра видимого светанаходится невидимый глазом инфракрасныйучасток спектра, а ниже фиолетовой части спектра видимого света находитсяневидимый ультрафиолетовый участокспектра.

Длины волны инфракрасногоизлучения заключены в пределах от

3·

10-4 до 7,6·10-7 м. Наиболее характернымсвойством этого излучения является его тепловое действие. Источникоминфракрасного является любое тело. Интенсивность этого излучения тем выше, чембольше температура тела. Инфракрасное излучение исследуют с помощью термопар иболометров. На использование инфракрасного излучения основан принцип действияприборов ночного видения.

Длины волн ультрафиолетовогоизлучения заключены в пределах от

4·

10-7 до 6·10-9 м. Наиболее характернымсвойством этого излучения является его химическое и биологическое действие.Ультрафиолетовое излучение вызывает явление фотоэффекта, свечение ряда веществ(флуоресценцию и фосфоресценцию). Оноубивает болезнетворных микробов, вызывает появление загара и т.д.

В науке инфракрасное иультрафиолетовое излучения используются для исследования молекул и атомоввещества.

На экране за преломляющейпризмой монохроматические цвета вспектре располагаются в следующем порядке: красный (имеющий наибольшую средиволн видимого света длину волны l

к=7,6·10-7 м и наименьший показательпреломления), оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (имеющийнаименьшую в видимом спектре длину волны lф=4·10-7 м и наибольший показательпреломления).

Итак, спектральный анализприменяется почти во всех важнейших сферах человеческой деятельности: вмедицине, в криминалистике, в промышленности и других отраслях, которыесуществуют для блага человечества. Таким образом спектральный анализ являетсяодним из важнейших аспектов развития не только научного прогресса, но и самогоуровня жизни человека.

Список использованной литературы

1. Физический практикум«Электричество и магнетизм» под редакцией профессора В.И. Ивероновой.Издательство «Наука», М.– 1968г.

2. Д.В. Сивухин,«Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Часть 1. Атомная физика».Издательство «Наука», Москва – 1986г.

3. Н.Н. Евграфова,В.Л. Каган «Курс физики для подготовительных отделений вузов». Издательство«Высшая школа», Москва – 1978г.

4. Б.М. Яворский, Ю.А.Селезнев «Справочное руководство по физике дляпоступающих в вузы и самообразования». Издательство «Наука», Москва – 1984г.

5. О.Ф. Кабардин«Физика». Издательство «Просвещение», М. – 1991г.

еще рефераты

Еще работы по физике

Реферат по физике

Геометрическая оптика

26 Июня 2015

Реферат по физике

Исследование явления дисперсии электромагнитных волн в диэлектриках

26 Июня 2015

Реферат по физике

Расчет течений газа при наличии энергообмена

26 Июня 2015

Реферат по физике

Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока

26 Июня 2015