Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Рентгеновские спектры

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Рентгеновские спектры возникают при бомбардировке электронами антикатода рентгеновской трубки. Такие спектры делят на два вида: сплошные и линейчатые.

  • Сплошные спектры появляются, когда быстрые электроны тормозятся в веществе антикатода. Это обычное тормозное излучение электронов. Вид данных спектров не зависит от вещества антикатода. Тормозной спектр зависит только от энергии электронов, которые осуществляют бомбардировку антикатода. То, что тормозной спектр является сплошным, согласуется с классической теорией излучения. Но, из классической теории не следует наличие коротковолновой границы сплошного спектра.
  • Если напряжение на рентгеновской трубке повышать, то вместе со сплошным сектором возникает линейчатый спектр. Этот спектр составлен из отдельных линий. Линейчатый спектр зависит от материала антикатода. Элемент имеет свой, характерный только для него, линейчатый спектр, в связи с этим данные спектры носят название характеристических.

Если далее увеличивать напряжение на рентгеновской трубке, то граница коротких волн сплошного спектра перемещается, тогда как, линии характеристического спектра только увеличивают свою интенсивность и при этом их местоположение не изменяется.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Особенности линейчатых рентгеновских спектров

  1. Рентгеновские линейчатые спектры разных элементов отличаются простотой и однообразием, если их сравнивать с оптическими линейчатыми спектрами. При увеличении номера атома в таблице Менделеева характеристические спектры монотонно смещаются в сторону коротких длин волн.

  2. Линейчатые рентгеновские спектры различных элементов однотипны, то есть имеют сходный характер, и не изменяются, если изучаемый элемент соединяется с другим элементом. Этот факт объясняют тем, что характеристические спектры рождаются при переходах электронов во внутренних частях атомов. А данные части имеют сходное строение.

  3. Линейчатые рентгеновские спектры имеют несколько серий, которые называют: $K,L,M,…$ сериями. Каждая серия составлена из небольшого количества линий, например: $K_{\alpha },\ K_{\beta },K_{\gamma },\dots ,L_{\alpha },\ L_{\beta },L_{\gamma },\dots $. При этом длины волн линий убывают.

При анализе рентгеновских линейчатых спектров был сделан вывод о том, что атом имеет систему рентгеновских термов $K,L,M,…\ $(рис.1).

На рис.1 показана схема появления характеристических спектров. Так, возбуждение появляется у атома при удалении одного из внутренних электронов при воздействии электронов или фотонов, которые имеют большую энергию.

Если происходит отрывание одного из двух электронов $K$ – уровня $(n-1)$, то вакантное место может заниматься электроном из какого –то уровня находящегося выше ($L,M,…$). Как результат — возникает K- серия.

Аналогично появляются и другие серии: $L,M,…$.

При этом серия $K$ (рис.1) обязательно сопровождается возникновением и остальных серий, так как если происходит испускание ее линий, то освобождаются электроны на уровнях $L,M,…$, они в свою очередь будут заполняться электронами с высших уровней.

Рисунок 1.

Закон Мозли

Мозли эмпирически установил связь частоты ($\omega $) для $K_{\alpha }$ линии от номера атома элемента в периодической системе. Она имеет вид:

где $R=2,07\cdot {10}{16}c{-1}$ — постоянная Ридберга, $\sigma $ — постоянная, которая для легких элементов $\sigma \approx 1.$ Для тяжелых элементов $\sigma $ существенно отличается от единицы.

Данный закон имел существенное значение, когда проводилось уточнение месторасположения элементов в системе Менделеева.

Тонкая структура рентгеновских спектров

Точный анализ линейчатых рентгеновских спектров уточнил структуру характеристических термов. Так, $K$ –терм оказался одиночным, $L$- терм тройным, $M$- терм пятикратным.

Замечание 1

Отметим, что в данном случае мы имеем дело с $jj$- связью. Данная связь реализуется в глубоких слоях тяжелых атомов.

Для $K$- оболочки мы имеем:

Для $L$- оболочки:

каждый электрон обладает:

В результате получаем три подуровня.

Если по аналогии рассматривать $M$- оболочку, то получится пятикратное расщепление.

Помимо этого, надо учесть, что существуют правила отбора, которым подчиняются переходы между термами ($\triangle l=\pm 1,\ \triangle j=0,\pm 1$). При этом получается, что линии $K$- серии являются дублетами.

Составляющие дублетов обозначают индексами ${\alpha }_1,\ {\alpha }_2;;\ {\beta }_1,\ {\beta }_2$. Так, линия $K_{\alpha }$ имеет вид дублета: $K_{{\alpha }_1}\ и\ K_{{\alpha }_2}$.

Серии $L$ и выше имеют мультиплетное строение.

Пример 1

Какой будет разность энергий связи электронов $K$ и $L$ оболочек для атома с порядковым номером $Z=23$?

Решение:

Разность энергий связи электронов равна энергии перехода между $L$ и $K$ уровнями и может быть найдена как:

\[\triangle E=\hbar {\omega }_{K_{\alpha }}\left(1.1\right).\]

Для нахождения частоты $K_{\alpha }$ — линии применим закон Мозли:

\[{\omega }_{K_{\alpha }}=\frac{3}{4}R{\left(Z-\sigma \right)}2\left(1.2\right).\]

В результате искомая энергия равна:

\[\triangle E=\hbar \frac{3}{4}R{\left(Z-\sigma \right)}2\left(1.3\right),\]

где для легких элементов $\sigma \approx 1,\ R=2,07\cdot {10}{16}c{-1}$. Проведем вычисления:

\[\triangle E=1,05\cdot {10}{-34}\frac{3}{4}\cdot 2,07\cdot {10}{16}{\left(23-1\right)}2=5\ \left(кэВ\right).\]

Ответ: $\triangle E=5кэВ\ .$

Пример 2

Как квантовая теория объясняет то, что существует коротковолновая граница сплошного спектра и то, что при увеличении кинетической энергии электронов, которые порождают тормозное излучение, уменьшается длина волны?

Решение:

Предельная энергия кванта соответствует такому варианту торможения, при котором кинетическая энергия электрона полностью переходит в энергию кванте, то есть можно записать:

\[W_{max}=h{u }_{max}=q_eU\left(2.1\right),\]

где $U$ — разность потенциалов, которая сообщает электрону энергию $W_{max}.$ ${u }_{max}$ — частота, которая соответствует границе сплошного спектра. Соответственно граничная длина волны (${\lambda }_{min}$) будет равна:

\[{\lambda }_{min}=\frac{c}{{u }_{max}}=\frac{ch}{q_eU}=\frac{ch}{W_{max}}\left(2.2\right).\]

Ответ: Полученная формула (${\lambda }_{min}=\frac{ch}{W_{max}}$) соответствует экспериментальным данным и дает ответ на вопросы задачи.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/predmet_i_zadachi_atomnoy_fiziki/rentgenovskie_spektry/

Полосатые и линейчатые спектры

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Если солнечный свет проходит через стеклянную призму либо дифракционную решетку, тогда появляется хорошо известный всем непрерывный спектр (рисунок 1).

Рисунок 1. Непрерывный спектр

Определение 1

Спектр называют непрерывным, поскольку в нем есть все длины волн видимого диапазона, начиная от красной границы и заканчивая фиолетовой. Для нас непрерывный спектр предстает в виде разноцветной сплошной полосы.

Непрерывный спектр существует не только в солнечном излучении, но и, к примеру, в свете электрической лампы. Как оказалось, любое твердое и жидкое тело (и даже плотный газ), нагретое до высокой температуры, дает излучение непрерывного спектра.

Ситуация меняется при наблюдении свечения разреженных газов. Спектр перестает быть непрерывным, так как в нем возникают разрывы, которые увеличиваются по мере разрежения газа. В предельном случае чрезмерно разреженного атомарного газа спектр превращается в линейчатый, то есть состоящий из отдельных довольно тонких линий.

Рассмотрим 2 вида линейчатых спектров излучения: испускания и поглощения.

Спектр испускания

Допустим, газ состоит из атомов какого-то химического элемента и разрежен настолько, что атомы практически не взаимодействуют друг с другом. Раскладывая в спектр излучение данного газа (нагретого до довольно высокой температуры), мы наблюдаем примерно такую картину, как на рисунке 2.

Рисунок 2. Линейчатый спектр испускания

Определение 2

Данный линейчатый спектр, который образован тонкими изолированными цветными линиями, называют спектром испускания.

Всякий атомарный разреженный газ издает свет с линейчатым спектром. Кроме того, для всякого химического элемента спектр испускания уникальный, поскольку играет роль «удостоверения личности» данного элемента. Набор линий спектра испускания однозначно говорит, какой химический элемент перед нами.

Так как газ разрежен и атомы слабо взаимодействуют друг с другом, делаем заключение, что свет излучают атомы сами по себе. Поэтому атом характеризуется дискретным, строго определенным набором длин волн испускаемого света. Каждый химический элемент, как мы уже отметили, имеет свой набор.

Спектр поглощения

Атомы испускают свет, переходя из возбужденного состояния в основное. Однако вещество может не только испускать, но и поглощать свет. Атом, поглощий свет, совершает обратный процесс – преобразуется из основного состояния в возбужденное.

Вновь рассмотрим разреженный атомарный газ, но уже в холодном состоянии (то есть при довольно низкой температуре). Свечения газа происходить не будет, поскольку в не нагретом состоянии газ не излучает свет, атомов в возбужденном состоянии оказывается для этого очень мало.

Если сквозь холодный газ проходит свет с непрерывным спектром, тогда появляется картина, как на рисунке 3.

Рисунок 3. Линейчатый спектр поглощения

Определение 3

На фоне непрерывного спектра ниспадающего света возникают темные линии, образующие так называемый спектр поглощения.

Откуда эти линии появляются?

Под воздействием ниспадающего света атомы газа преобразуются в возбужденное состояние. Причем для возбуждения атомов пригодны не любые длины волн, а только некоторые, строго определенные для этой разновидности газа. Как раз эти длины волн газ и «забирает себе» из света.

Необходимо отметить, что газ изымает из непрерывного спектра точно те самые длины волн, которые издает сам! Темные линии в спектре поглощения газа точно соответствуют ярким линиям его спектра излучения. На рисунке 4 сопоставляются спектры испускания и поглощения разреженных паров натрия.

Рисунок 4. Спектры поглощения и испускания для паров натрия

Совпадение линий впечатляет, не так ли?

Рассматривая спектры поглощения и испускания, ученые-физики XIX в. сделали вывод, что атом – это делимая частица и имеет некоторую внутреннюю структуру. На чем-то же должен работать механизм излучения и поглощения света внутри атома!

Помимо этого, уникальность атомных спектров означает то, что данный механизм различается у атомов различных химических элементов. Значит, атомы различных химических элементов должны отличаться по своей внутренней структуре.

Спектральный анализ

Определение 4

Применение линейчатых спектров как уникальных «паспортов» химических элементов заложено в спектральном анализе – методе исследования химического состава вещества по его спектру.

Идея спектрального анализа несложная: спектр излучения анализируемого вещества сопоставляется с эталонными спектрами химических элементов, после чего делается заключение о наличии или отсутствии того или иного химического элемента в этом веществе. При определенных обстоятельствах методом спектрального анализа определяют качественный и количественный состав химического элемента.

В конце наблюдения разных спектров появились новые химические элементы.

Первыми такими элементами были цезий и рубидий. Они были названы по цвету линий своего спектра (в спектре цезия ярко выражены 2 линии небесно-синего цвета, по-латыни называемого “caesius”; рубидий, в свою очередь, испускает 2 характерные линии рубинового цвета).

В 1868-м г. в спектре солнечного света ученые обнаружены линии, не соответствующие ни одному из открытых на то время химических элементов. Новый элемент назвали гелием (от греческого “гелиос” означает “солнце”). В дальнейшем гелий обнаружили в атмосфере Земли.

Нужно отметить, что спектральный анализ излучения Солнца и звёзд показал: все входящие в их состав элементы имеются и на планете Земля. Таким образом, оказалось, что все объекты нашей Вселенной собраны из одного и того же химического набора.

Источник: https://Zaochnik.com/spravochnik/fizika/atomy-jadra/polosatye-i-linejchatye-spektry/

Разница между непрерывным спектром и линейным спектром

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Спектр – это набор длин волн, характерный для электромагнитного излучения, которое испускается или поглощается конкретным объектом, веществом, атомом или молекулой. Цвета радуги, микроволн, ультрафиолетового излучения и рентгеновских лучей – некоторые примеры.

Спектр характерен для элементов, присутствующих в рассматриваемом материале. Непрерывный спектр и линейный спектр являются двумя типами спектров; их главное отличие в том, что непрерывный спектр не содержит пробелов, тогда как линейный спектр содержит много пробелов.

Однако важно узнать больше о спектре поглощения и спектре излучения, которые являются двумя основными спектрами, прежде чем узнавать разницу между непрерывным спектром и линейным спектром, поскольку как спектры поглощения, так и спектры излучения ответственны за создание непрерывных и линейных спектров.

Эта статья исследует,

1. Что такое абсорбционный спектр
2. Что такое эмиссионный спектр
3. Что такое непрерывный спектр?
4. Что такое Линейный Спектр
5. В чем разница между непрерывным спектром и линейным спектром

Что такое абсорбционный спектр?

Когда электромагнитное излучение проходит через определенный материал, некоторые характерные длины волн поглощаются элементами в материале. Однако повторно излучаемые фотоны не излучаются в том же направлении. Из-за отсутствия этого поглощенного электромагнитного излучения в спектре появляются темные линии.

Спектр поглощения строится с учетом поглощения по оси Y и длины волны или частоты по оси X. Спектры поглощения используются в различных методах анализа, таких как атомно-абсорбционная спектроскопия и УФ-абсорбционная спектроскопия.

Эти методы используются для идентификации определенного вида в данной смеси или подтверждения идентичности конкретного вида.

Что такое эмиссионный спектр

Когда пучок электромагнитного излучения пропускается через образец атомов или молекул, электроны в них поглощают энергию и переходят в состояние с более высокой энергией.

Затем они возвращаются к прежним энергетическим состояниям, которые они занимали, отдавая дополнительную энергию, которую они поглощали.

Когда высвобождаемая энергия наносится на график в зависимости от длины волны, она называется спектром излучения.

Спектр поглощения обозначен темными линиями на ярком фоне, тогда как в спектре излучения показано обратное. Эти два противоположны друг другу.

Для данного элемента линии поглощения соответствуют частотам линий излучения.

Это связано с тем, что энергия, поглощаемая электронами определенного элемента для достижения более высоких энергетических уровней, испускается, когда они возвращаются к ранее занятому энергетическому уровню.

Что такое непрерывный спектр?

Непрерывный спектр создается путем объединения спектров поглощения и излучения.

Основным требованием для того, чтобы спектр был непрерывным, является то, что он должен содержать все длины волн в данном диапазоне. Видимый свет при дифракции создает непрерывный спектр.

Радуга содержит семь цветов, которые исчезают друг в друге, не оставляя разрыва. Когда черный объект нагревается до свечения, он излучает непрерывный спектр.

Однако ученые утверждают, что непрерывный спектр также содержит пробелы и может быть виден только при анализе спектрометром. Идеальный непрерывный спектр не должен содержать и разрывать вообще. Это может быть достигнуто только в идеальных лабораторных условиях и встречается очень редко.

Рисунок 1: Формирование непрерывного спектра

Что такое Линия Спектр

Линейные спектры генерируются только в спектре поглощения или в спектре излучения. Он показывает отдельные изолированные линии в данном спектре. Это могут быть линии поглощения, которые появляются как темные линии на ярком фоне, или яркие линии излучения, которые появляются на темном фоне.

Линейные спектры могут быть получены с использованием того же источника света, который создает непрерывный спектр. Под высоким давлением газ производит непрерывный спектр.

Однако при низком давлении один и тот же газ может вызывать либо спектр поглощения, либо спектр излучения. Если газ холодный, то возникают спектры поглощения.

Если газ производится вместе с теплом, он производит спектр излучения.

Рисунок 2: Спектр эмиссии железа

Определение

Непрерывный спектр:Непрерывный спектр представляет собой наложенное изображение как спектров поглощения, так и излучения.

Линия Спектр:Спектр линий – это либо спектр поглощения (темные линии на ярком фоне), либо спектр излучения (яркие линии на темном фоне).

Пробелы

Непрерывный спектр:Непрерывные спектры не содержат видимых промежутков.

Линия Спектр:Между строками огромные промежутки.

длина волны

Непрерывный спектр:Непрерывный спектр содержит все длины волн данного диапазона.

Линия Спектр:Линейный спектр содержит только несколько длин волн.

Примеры

Непрерывный спектр: Радуга и излучение черного тела являются примерами непрерывного спектра.

Линия Спектр:Спектры излучения водорода и спектры поглощения водорода являются примерами линейного спектра.

Заключение

Основное различие между непрерывным спектром и линейным спектром заключается в том, что линейные спектры можно рассматривать как отдельные эмиссионные линии или линии поглощения с огромными промежутками между ними, тогда как непрерывные спектры не содержат промежутков и могут быть получены путем наложения спектров излучения и поглощения тот же элемент.

Ссылка:
1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение спектра». Образование, Н.П., 7 августа 2016 г. Веб. 21 февраля 2017 г.
2. «Разница между непрерывным и линейным спектром водорода». Химический стек, Н.п., н.д. Web. 21 февраля 2017 г.
3. «Атомная теория: 1.32 – Сплошные и линейные спектры».

IB Chemistry Web, Международная бакалавриатская организация, н.д. Web. 21 февраля 2017 г.
4. Дорогая, Дэвид. «Спектр поглощения». Дэвид Дарлинг. Ком, Н.п., н.д. Web. 21 февраля 2017 г.5. Волланд, Уолт. «Эмиссионная спектроскопия: идентификация элементов». Н.П., 31 марта 2015 г. Интернет.

21 февраля 2017 г.

6. Барнс, Джошуа Э. «Спектры в лаборатории». Институт астрономии, Гавайский университет, н.д. Web. 21 февраля 2017 г.

7. «Что такое непрерывный спектр?» Непрерывный Спектрум, Н.п., н.д. Web. 21 февраля 2017 г.
8. «Спектры излучения и поглощения». SIYAVULA, Н.п., н.д. Web. 21 февраля 2017 г.

Источник: https://ru.strephonsays.com/difference-between-continuous-spectrum-and-line-spectrum

Линейчатые спектры – материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: линейчатые спектры

Если пропустить солнечный свет через стеклянную призму или дифракционную решётку, то возникнет хорошо известный вам непрерывный спектр (рис. 1)(Изображения на рис. 1, 2 и 3 взяты с сайта www.nanospectrum.ru):

Рис. 1. Непрерывный спектр

Спектр называется непрерывным потому, что в нём присутствуют все длины волн видимого диапазона — от красной границы до фиолетовой. Мы наблюдаем непрерывный спектр в виде сплошной полосы, состоящей из разных цветов.

Непрерывным спектром обладает не только солнечный свет, но и, например, свет электрической лампочки. Вообще, оказывается, что любые твёрдые и жидкие тела (а также весьма плотные газы), нагретые до высокой температуры, дают излучение с непрерывным спектром.

Ситуация качественно меняется, когда мы наблюдаем свечение разреженных газов. Спектр перестаёт быть непрерывным: в нём появляются разрывы, увеличивающиеся по мере разрежения газа. В предельном случае чрезвычайно разреженного атомарного газа спектр становится линейчатым — состоящим из отдельных достаточно тонких линий.

Мы рассмотрим два типа линейчатых спектров: спектр испускания и спектр поглощения.

Виды спектров. Спектральный анализ – Класс!ная физика

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Спектральный состав излучения веществ весьма разнообразен.
Но, несмотря на это, все спектры, как показывает опыт, можно разделить на три типа.

Непрерывные спектры

Солнечный спектр или спектр дугового фонаря является непрерывным. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин волн.

В спектре нет разрывов, и на экране спектрографа можно видеть сплошную разноцветную полосу.

Распределение энергии по частотам, т. е. спектральная плотность интенсивности излучения, для разных тел различно.

Например, тело с очень черной поверхностью излучает электромагнитные волны всех частот, но кривая зависимости спектральной плотности интенсивности излучения от частоты имеет максимум при определенной частоте vmax.

Энергия излучения, приходящаяся на очень малые (ν → 0) и очень большие (ν → ∞) частоты, ничтожно мала.

При повышении температуры тела максимум спектральной плотности излучения смещается в сторону коротких волн.

Непрерывные (или сплошные) спектры

Непрерывные (или сплошные) спектры дают тела, находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы.
Для получения непрерывного спектра нужно нагреть тело до высокой температуры.

Характер непрерывного спектра и сам факт его существования не только определяются свойствами отдельных излучающих атомов, но и в сильной степени зависят от взаимодействия атомов друг с другом.

Непрерывный спектр дает также высокотемпературная плазма.
Электромагнитные волны излучаются плазмой в основном при столкновениях электронов с ионами.

Линейчатые спектры

Если внести в бледное пламя газовой горелки кусочек асбеста, смоченный раствором обыкновенной поваренной соли, то при наблюдении пламени в спектроскоп видно, как на фоне едва различимого непрерывного спектра пламени вспыхнет яркая желтая линия.

Эту желтую линию дают пары натрия, которые образуются при расщеплении молекул поваренной соли в пламени. Каждый из спектров — это частокол цветных линий различной яркости, разделенных широкими темными полосами.

Такие спектры называются линейчатыми.

Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только вполне определенных длин волн (точнее, в определенных очень узких спектральных интервалах).

Примерное распределение спектральной плотности интенсивности излучения в линейчатом спектре дано на рисунке.
Каждая линия имеет конечную ширину.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном (но не молекулярном) состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом.

Это самый фундаментальный, основной тип спектров.

Изолированные атомы излучают свет строго определенных длин волн.

Обычно для наблюдения линейчатых спектров используют свечение паров вещества в пламени или свечение газового разряда в трубке, наполненной исследуемым газом.

При увеличении плотности атомарного газа отдельные спектральные линии расширяются, и, наконец, при очень большом сжатии газа, когда взаимодействие атомов становится существенным, эти линии перекрывают друг друга, образуя непрерывный спектр.

Полосатые спектры

Полосатый спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками. С помощью очень хорошего спектрального аппарата можно обнаружить, что каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень тесно расположенных линий.

В отличие от линейчатых спектров полосатые спектры образуются не атомами, а молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом.

< p>Для наблюдения молекулярных спектров так же, как и для наблюдения линейчатых спектров, используют свечение паров вещества в пламени или свечение газового разряда.
Спектры поглощения

Все вещества, атомы которых находятся в возбужденном состоянии, излучают световые волны. Энергия этих волн определенным образом распределена по длинам волн. Поглощение света веществом также зависит от длины волны.

Так, красное стекло пропускает волны, соответствующие красному свету (λ ≈ 8 • 10-5 см), и поглощает все остальные.

Если пропускать белый свет сквозь холодный, не излучающий газ, то на фоне непрерывного спектра источника появляются темные линии. Газ поглощает наиболее интенсивно свет именно тех длин волн, которые он сам испускает в сильно нагретом состоянии.

Темные линии на фоне непрерывного спектра — это линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.

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

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Сплошной и линейчатый спектр: что это и чем они отличаются

Сплошной и линейчатый спектр – это понятия, пришедшие из физики. В каждом случае предполагается анализ цветового наполнения определенной траектории и особенности взаимодействия молекул.

Сплошной и линейчатый спектр: важные отличия

  1. Сплошной спектр представляет собой все цвета радуги, которые способны равномерно переходить друг в друга. В результате они создают белый цвет, напоминающий солнечный.

  2. Линейчатый спектр излучает свет со специальными участками, которые соответствуют только определенным цветам. Предполагается отсутствие равномерности и риск искажения цветовой передачи.

Однако что же представляют собой сплошной и линейчатый спектр? Какой механизм образования в каждом случае задействован?

Линейчатый спектр: что это?

Линейчатый спектр состоит из отдельных монохроматических излучений, которые не способны примыкать друг к другу. Предполагается наличие внутриатомных процессов, в результате которых и образуются волны, отличающиеся своим уровнем интенсивности.

Линейчатый спектр

Возможные отличия линейчатых спектров друг от друга:

  • Число включенных линий.
  • Месторасположение.
  • Степень интенсивности цветовой передачи.

Любой линейчатый спектр включает в себя отдельные светлые линии, разбросанные по разным сегментам одного спектра. Цвет любимой видимой линии обязательно соответствует определенному цвету этого же места в анализируемом сплошном спектре.

Линейчатый спектр может содержать в себе большое количество линий, располагаемых в следующих частях:

  • Инфракрасная.
  • Видимая.
  • Ультрафиолетовая.

В то же время линии располагаются закономерно, поэтому хаоса не отмечается. Цветовые линии создают характерные группы, которые принято называть сериями.

Линейчатый спектр образуется излучением, которое испускают атомы. На этом этапе также нужно выделить отличие от полосатого спектра, который образуется излучением от молекул. Каждый вид атомов обладает уникальным спектром, основанным на специальных длинах волн. Эта особенность приводит к спектральному анализу веществ.

Линейчатый спектр любого элемента включает в себя спектральные линии, которые соответствуют лучам, исходящим от раскаленных паров и газов. Наличие подобных линий является характерным для любого обнаруживаемого элемента, поэтому можно проводить специальные анализы, исследования.

Линейчатые спектр – это строго индивидуальные свойства определенной молекулы, причем это оказывается справедливым для молекул разного состава и изомеров.

Линейчатый спектр может проявляться только при определенных обстоятельствах: энергия бомбардирующих электронов должна быть достаточной для удаления электронов с самых глубоких слоев.

При подобных переходах может испускаться фотон рентгеновского излучения.

Важно отметить, что совокупность подобных цветовых линий позволяет создавать серию рентгеновского спектра, который впоследствии используется в рентгеноструктурном анализе.

Линейчатый спектр включает в себя резко очерченные цветные линии, которые обязательно отделяются друг от друга широкими темными промежутками. В каждой группе предполагается максимальное сближение линий, благодаря чему предполагается возможность увидеть отдельную полосу интервала длин световых волн.

Несмотря на это, линейчатые спектры могут излучаться только отдельными атомами, которые не вступают в какую-либо связь друг с другом, так как спектры химических элементов не способны совпадать.

Данный нюанс предполагает, что все атомы определенного химического элемента обладают электронными оболочками одинакового строения, но электронные оболочки химических элементов будут обладать отличиями.

Если же линейный спектр образуется на основе некоторого химического элемента одноатомного газа, гарантируется более сложная структура. Один и тот же элемент может обладать разными цветовыми спектрами, так как они определяются способом возбуждения свечения. В любом случае для образования линейчатого спектра требуются специальные линии, которые соответствуют лучам, испускаемым парами, газами.

Линейчатые спектры представляют собой узкие разноцветные линии, разделенные темными промежутками. В то же время упорядоченность чередования обязательна.

Сплошной спектр: что это?

Сплошной (непрерывный) спектр – это цветовая палитра, которая представлена в виде одной сплошной полосы. Предполагается пропускание солнечного света через используемую призму. В сплошной полосе представлены все цвета, плавно переходящие один в другой.

Сплошной спектр

Сплошной спектр является характерным для твердых, а также жидких излучающих тел, которые обладают температурой около нескольких тысяч градусов Цельсия. Кроме того, сплошной спектр может предоставляться светящимися газами или парами, если их давление является очень высоким.

По-другому видят спектры, если источником света являются светящиеся газы, отличающиеся незначительной плотностью. Подобные газы включают в себя изолированные атомы с минимальным взаимодействием. Свечения можно достигнуть, если нагреть газ до температуры около двухсот градусов Цельсия.

Цвет, спектр, взаимодействие атомов и молекул всегда взаимосвязаны, что подтверждает структурную последовательность физического мира.

Источник: https://vchemraznica.ru/sploshnoj-i-linejchatyj-spektr-chto-eto-i-chem-oni-otlichayutsya/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.