<br />
<b>Warning</b>:  session_name(): Cannot change session name when session is active in <b>/home/stalko/rodina-ru.com/docs/dokuwiki/inc/init.php</b> on line <b>231</b><br />
<br />
<b>Warning</b>:  session_set_cookie_params(): Cannot change session cookie parameters when session is active in <b>/home/stalko/rodina-ru.com/docs/dokuwiki/inc/init.php</b> on line <b>232</b><br />
<WRAP #content>
======Спектральный анализ======
<WRAP #bodyContent><WRAP #mw-content-text :ru><WRAP>
    * ////О фильме см. статью «[[спектральный-анализ-фильм-|Спектральный анализ (фильм)]]».////
</WRAP>
[{{wiki:300px-fraunhofer-lines.jpg|Пример линейного спектра поглощения}}]<wrap>**Спектральный анализ** — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия её с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.</wrap>

<wrap>В зависимости от целей анализа и типов спектров выделяют несколько методов спектрального анализа. //Атомный// и //молекулярный// спектральные анализы позволяют определять элементарный и молекулярный состав вещества, соответственно. В эмиссионном и [[абсорбция|абсорбционном]] методах состав определяется по спектрам испускания и поглощения.</wrap>

<wrap>Масс-спектрометрический анализ осуществляется по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов и позволяет определять изотопный состав объекта.</wrap>

<wrap></wrap>

<wrap></wrap>


=====История=====
<wrap>Тёмные линии на спектральных полосках были замечены давно (например, их отметил [[волластон-уильям-хайд|Волластон]]), но первое серьёзное исследование этих линий было предпринято только в 1814 году [[фраунгофер-йозеф|Йозефом Фраунгофером]]. В его честь эффект получил название «[[фраунгоферова-линия|Фраунгоферовы линии]]». Фраунгофер установил стабильность положения линий, составил их таблицу (всего он насчитал 574 линии), присвоил каждой буквенно-цифровой код. Не менее важным стало его заключение, что линии не связаны ни с оптическим материалом, ни с земной атмосферой, но являются природной характеристикой солнечного света. Аналогичные линии он обнаружил у искусственных источников света, а также в спектрах [[венера-планета-|Венеры]] и [[сириус|Сириуса]].</wrap>

<wrap>Вскоре выяснялось, что одна из самых отчётливых линий всегда появляется в присутствии [[натрий|натрия]]. В 1859 году [[кирхгоф-густав|Г. Кирхгоф]] и [[бунзен-роберт|Р. Бунзен]] после серии экспериментов заключили: каждый [[химический-элемент|химический элемент]] имеет свой неповторимый линейчатый спектр, и по спектру небесных светил можно сделать выводы о составе их вещества. С этого момента в науке появился спектральный анализ, мощный метод дистанционного определения химического состава.</wrap>

<wrap>Для проверки метода в 1868 году [[парижская-академия-наук|Парижская академия наук]] организовала экспедицию в Индию, где предстояло полное солнечное затмение. Там учёные обнаружили: все тёмные линии в момент затмения, когда [[спектр-излучения|спектр излучения]] сменил [[спектр-поглощения|спектр поглощения]] [[солнечная-корона|солнечной короны]], стали, как и было предсказано, яркими на тёмном фоне.</wrap>

<wrap>Природа каждой из линий, их связь с химическими элементами выяснялись постепенно. В 1860 году Кирхгоф и Бунзен при помощи спектрального анализа открыли [[цезий]], а в 1861 году — [[рубидий]]. А [[гелий]] был открыт на Солнце на 27 лет ранее, чем на Земле (1868 и 1895 годы соответственно).</wrap>

<wrap>В 1933 году в Ленинградском институте исторической технологии впервые применили спектральный анализ древних металлических изделий((//Н. М. Лапотышкин//. В мире сплавов. М.: Просвещение, 1973. стр. 51)).</wrap>


=====Принцип работы=====
<wrap>Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет.</wrap>

<wrap>Темные линии появляются, когда электроны, находящиеся на нижних [[энергетические-уровни|энергетических уровнях]] атома, под воздействием радиации от источника света одномоментно поднимаются на более высокий уровень, поглощая при этом световые волны определенной длины, и сразу после этого падают обратно на прежний уровень, излучая волны этой же длины обратно - но так как это излучение рассеивается равномерно во всех направлениях, в отличие от направленного излучения от начального источника, на спектрограмме на спектрах видны тёмные линии в месте/местах, соответствующих данной длине/длинам волн. Эти длины волн отличаются для каждого вещества и определяются разницей в энергии между электронными [[энергетические-уровни|энергетическими уровнями]] в атомах этого вещества.</wrap>

<wrap>Количество таких линий для конкретного вещества равно количеству возможных вариантов переходов электронов между энергетическими уровнями; например, если в атомах конкретного вещества электроны расположены на двух уровнях, возможен лишь один вариант перехода - с внутреннего уровня на внешний (и обратно), и на спектрограмме для данного вещества будет одна тёмная линия. Если электронных энергетических уровней три, то возможных вариантов перехода уже три (1-2, 2-3, 1-3), и тёмных линий на спектрограмме будет тоже три.</wrap>

<wrap>Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.</wrap>

<wrap>Оптический спектральный анализ характеризуется относительной простотой выполнения, отсутствием сложной подготовки проб к анализу, незначительным количеством вещества (10—30 мг), необходимого для анализа на большое число элементов.</wrap>

<wrap>Атомарные спектры (поглощения или испускания) получают переведением вещества в парообразное состояние путём нагревания пробы до 1000—10000 °C. В качестве источников возбуждения атомов при эмиссионном анализе токопроводящих материалов применяют искру, дугу переменного тока; при этом пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя или плазму различных газов.</wrap>


=====Применение=====
<wrap>В последнее время, наибольшее распространение получили эмиссионные и масс-спектрометрические (масс спектрометрия не имеет отношения к спектральному анализу — там измеряется соотношение заряд/масса, а не излучение/поглощение) методы спектрального анализа, основанные на возбуждении атомов и их ионизации в аргоновой плазме индукционных разрядов, а также в лазерной искре.</wrap>

<wrap>Спектральный анализ — чувствительный метод и широко применяется в аналитической химии, астрофизике, металлургии, машиностроении, геологической разведке, археологии и других отраслях науки.</wrap>

<wrap>В теории обработки сигналов, спектральный анализ означает анализ распределения энергии сигнала (например, звукового) по частотам, волновым числам и т. п.</wrap>


=====См. также=====

  * [[спектроскопия|Спектроскопия]]
  * [[преобразование-фурье|Преобразование Фурье]]
  * [[корреляция|Корреляция]]

=====Ссылки=====

  * 
  * [[https://www.dmoz.org//Science/Physics/Optics/Spectroscopy/|Spectroscopy links]] в каталоге ссылок Open Directory Project ([[open-directory-project|dmoz]]).
  * 
  * [[https://www.dmoz.org//Science/Astronomy/Amateur/Spectroscopy/|Amateur spectroscopy links]] в каталоге ссылок Open Directory Project ([[open-directory-project|dmoz]]).
  * [[http://www.atomdb.org|База данных спектров всех химических элементов (таблицы)]]
  * [[http://web.mit.edu/spectroscopy/history/spec-history.html|MIT Spectroscopy Lab’s History of Spectroscopy]]
  * [[http://spectroscopyonline.findanalytichem.com/spectroscopy/article/articleDetail.jsp?id=381944&sk=&date=&pageID=1|Timeline of Spectroscopy]]
  * [[http://physics.nist.gov/Pubs/AtSpec/index.html|NIST government spectroscopy data]]
<wrap>\\
</wrap>

</WRAP><WRAP></WRAP></WRAP></WRAP>
{{tag>"Аналитическая химия" Спектроскопия "Наблюдательная астрономия" Оптика}}