Спектры и спектральные аппараты.
ФИЗИКА, ГРУППА № 36, 19.10.2021 г.
Занятие № 23
Тема: Виды излучений. Источники света. Спектры и спектральные аппараты.
Цель : рассмотреть виды излучений, образование спектра в спектральном аппарате.
План:
1. Источники света. Виды излучений.
2. Спектры и спектральные аппараты.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Источники света. Виды излучений.
Свет — это поток электромагнитных волн с длиной волны 4 • 10-7—8 • 10-7 м. Электромагнитные волны излучаются при ускоренном движении заряженных частиц. Эти заряженные частицы входят в состав атомов, из которых состоит вещество.
Для того чтобы атом начал излучать, ему необходимо передать определенную энергию. Излучая, атом теряет полученную энергию и для непрерывного свечения вещества необходим приток энергии к его атомам извне.
Источники света можно разделить на естественные и искусственные.
Естественные источники света — это природные материальные объекты и явления, основным или вторичным свойством которых является способность испускать видимый свет. В отличие от естественных источников света, искусственные источники света являются продуктом производства человека или других разумных существ.
К естественным или природным источникам света прежде всего относят: Солнце, кометы, Полярные сияния, атмосферные электрические разряды, биолюминесценцию живых организмов, свет звезд и иных космических объектов, свечение окисляющихся органических продуктов и минералов, и проч. Естественные источники света играют первостепенную роль в существовании жизни на Земле и других планетах, и оказывают значительное воздействие на окружающую среду.
|
|
|
Созданные человеком искусственные источники света: свечи, керосиновые лампы, газовые фонари, лампы накаливания, люминесцентные лампы, лазеры.
Виды излучений :
Тепловое излучение. Наиболее простой и распространенный вид излучения — это тепловое излучение, при котором потери атомами энергии на излучение света компенсируются за счет энергии теплового движения атомов (или молекул) излучающего тела. Тепловое излучение — это излучение нагретых тел. Чем выше температура тела, тем быстрее движутся в нем атомы. При столкновении быстрых атомов (или молекул) друг с другом часть их кинетической энергии идет на возбуждение атомов, которые затем излучают свет и переходят в невозбужденное состояние.
Тепловыми источниками излучения являются, например, Солнце и обычная лампа накаливания.
Электролюминесценция. Энергия, необходимая атомам для излучения света, может поступать и из нетепловых источников. При разряде в газах электрическое поле сообщает электронам большую кинетическую энергию. Быстрые электроны испытывают неупругие соударения с атомами. Часть кинетической энергии электронов идет на возбуждение атомов. Возбужденные атомы отдают энергию в виде световых волн. В результате этого разряд в газе сопровождается свечением. Это электролюминесценция.
|
|
|
Северное сияние — тоже проявление электролюминесценции.
Катодолюминесценция. Свечение твердых тел, вызванное бомбардировкой их электронами, называют катодолюминесценцией. Благодаря катодолюминесценции светятся экраны электронно-лучевых трубок телевизора.
Хемилюминесценция. При некоторых химических реакциях, идущих с выделением энергии, часть этой энергии непосредственно расходуется на излучение света. Источник света остается холодным (он имеет температуру окружающей среды). Это явление называется хемилюминесценцией.
Фотолюминесценция. Падающий на вещество свет частично отражается и частично поглощается. Энергия поглощаемого света в большинстве случаев вызывает лишь нагревание тел. Однако некоторые тела сами начинают светиться непосредственно под действием падающего на них излучения. Это и есть фотолюминесценция. Свет возбуждает атомы вещества (увеличивает их внутреннюю энергию), и после этого они высвечиваются сами.
|
|
|
Из перечисленных основных видов излучений самое распространенное — тепловое излучение.
Спектры и спектральные аппараты.
Ни один из источников не дает монохроматического света, т. е. света строго определенной длины волны. Та энергия, которую несет с собой свет от источника, определенным образом распределена по волнам всех длин волн (или частотам), входящим в состав светового пучка. Плотность потока электромагнитного излучения, или интенсивность I определяется энергией ΔW, приходящейся на все частоты.
Для характеристики распределения излучения по частотам нужно ввести новую величину: интенсивность, приходящуюся на единичный интервал частот. Эту величину называют спектральной плотностью потока излучения. Обозначим ее через I(ν). Тогда интенсивность излучения, приходящаяся на небольшой спектральный интервал Δv, равна I(ν)Δν.
Спектральная плотность потока излучения I(ν) - интенсивность излучения, приходящаяся на единицу частотного интервала.
Кривая зависимости спектральной плотности интенсивности излучения от частоты изображена на рисунке ниже:
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!