Сайт патологического холостяка

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.
<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}}
Сайт патологического холостяка

Главное меню

Рекомендовать сайт

Навигация

Вход на сайт

Старая структура меню

Реклама

Сайт патологического холостяка

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Инструменты страницы

Главное меню

Рекомендовать сайт

Навигация

Вход на сайт

Старая структура меню

Реклама
