ВИДЫ СПЕКТРОВ. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ. Баранова Юлия Евгеньевна

ВИДЫ СПЕКТРОВ.
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ.
Урок подготовила: учитель физики МОУ СОШ № 37 г. Буя
Баранова Юлия Евгеньевна
Для получения спектров используют специальные
приборы – СПЕКТРОСКОПЫ
2
УСТРОЙСТВО СПЕКТРОСКОПА
В спектроскопе свет от исследуемого источника 1 направляется на щель
2 трубы 3, называемой коллиматорной трубой. Щель выделяет узкий пучок света.
На втором конце коллиматорной трубы имеется линза, которая расходящийся
пучок света преобразует в параллельный. Параллельный пучок света, выходящий
из коллиматорной трубы, падает на грань стеклянной призмы 4. Линза 5
зрительной
трубы
фокусирует
каждый
из
параллельных
пучков
и
дает
изображение щели в каждом цвете. Разноцветные изображения щели образуют
разноцветную полосу — спектр.
СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ
Спектры излучения
Непрерывные
Линейчатые
Полосатые
Распределение энергии по частотам
(спектральная плотность интенсивности излучения)
НЕПРЕРЫВНЫЙ СПЕКТР
• Дают тела, находящиеся в твердом, жидком
состоянии, а также сильно сжатые газы.
• Чтобы получить спектр, надо нагреть тело
до высокой температуры.
•В спектре представлены волны всех длин и
нет разрывов.
•Хорошей демонстрацией спектра является
природное явление радуги.
ЛИНЕЙЧАТЫЙ СПЕКТР
• Дают все вещества в газообразном атомарном (но не молекулярном)
состоянии.
• Изолированные атомы данного химического элемента излучают волны
строго определенной длины.
• Для наблюдения используют свечение паров вещества в пламени или
свечение газового разряда в трубке, наполненной исследуемым газом.
Внесем в бледное пламя спиртовки кусочек
асбеста, смоченного раствором обыкновенной поваренной соли. При наблюдении
пламени в спектроскоп на фоне едва
различимого
непрерывного
спектра
пламени вспыхнет ярко желтая линия. Эту
желтую линию дают пары натрия, которые
образуются при расщеплении молекул
поваренной соли в пламени.
Na-натрий
ПОЛОСАТЫЙ СПЕКТР
• Спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками.
• Каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень
тесно расположенных линий.
• Создаются молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом.
• Для наблюдения используют свечение паров в пламени или свечение
газового разряда.
СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ
•
Темные линии на фоне
непрерывного спектра – это
линии поглощения, образующие в
совокупности спектр поглощения.
• Если пропускать белый свет сквозь
холодный, неизлучающий газ, то на
фоне непрерывного спектра источника
появятся темные линии.
• Газ поглощает наиболее интенсивно
свет тех длин волн, которые он
испускает в сильно нагретом состоянии.
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
ЗАДАНИЕ №1
?
Содержится ли в смеси газов (спектр 4):
А) натрий (спектр1)
-содержится
Б) водород (спектр 2)
-содержится
В) гелий (спектр 3)?
-не содержится
10
Задание №2
В какой смеси газов (спектры 2, 3, 4)
содержится водород (спектр 1)?
1
2
3
4
11
Задание №3
На рисунке изображены спектры излучения водорода
(1), гелия (2), натрия (4). Какие из этих элементов
содержатся в смеси веществ (3)?
1
2
3
4
12
Задание №4
На рисунке изображены спектры излучения водорода
(1), гелия (2), натрия (3). Какие из этих элементов
содержатся в смеси веществ (4)?
1
2
3
4
13
Задание №5
На рисунке изображены спектры излучения водорода
(1), гелия (2), натрия (3). Какие из этих элементов
содержатся в смеси веществ (4)?
1
2
Все
3
4
14
Задание №6
В какой смеси газов (спектры 1, 3, 4) содержится
гелий (2)?
1
2
3
4
15
Задание №7
В составе какого химического соединения (спектры 2,
3, 4) содержится водород (спектр 1)?
1
2
3
4
16
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Спектральный анализ – метод определения химического состава вещества
по его спектру. Разработан в 1859 году немецкими учеными Г. Р. Кирхгофом
и Р. В. Бунзеным.
Роберт Вильгельм Бунзен
1811 - 1899
Густав Роберт Кирхгоф
1824 - 1887
ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
• Открываются
новые элементы: рубидий, цезий и др;
• Узнали химический состав Солнца и звезд;
• Определяют химический состав руд и минералов;
• Метод контроля состава вещества в металлургии,
машиностроении, атомной индустрии.
• Состав
сложных смесей
молекулярным спектрам.
анализируется
по
их