विकल्प 1

भौतिक विज्ञान। परीक्षण "विकिरण और स्पेक्ट्रा के प्रकार"

ए) फ्लोरोसेंट लैंप बी) टीवी स्क्रीन

ए) गर्म ठोस पदार्थों के लिए बी) गर्म तरल पदार्थों के लिए

ए) सतत स्पेक्ट्रम

बी) लाइन स्पेक्ट्रम

बी) बैंड स्पेक्ट्रम

डी) अवशोषण स्पेक्ट्रा

विकल्प 2

भौतिकी परीक्षण "विकिरण और स्पेक्ट्रा के प्रकार"

भाग ए. सही उत्तर चुनें:

ए1. किस पिंड का विकिरण तापीय होता है?

ए) फ्लोरोसेंट लैंप बी) टीवी स्क्रीन

सी) इन्फ्रारेड लेजर डी) गरमागरम लैंप

ए2. धारीदार अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा द्वारा किन निकायों की विशेषता होती है?

ए) गर्म ठोस पदार्थों के लिए बी) गर्म तरल पदार्थों के लिए

C) उपरोक्त में से किसी भी पिंड के लिए D) गर्म परमाणु गैसों के लिए

डी) दुर्लभ आणविक गैसों के लिए

ए3. लाइन अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा द्वारा किन निकायों की विशेषता होती है?

ए) गर्म ठोस पदार्थों के लिए बी) गर्म तरल पदार्थों के लिए

सी) विरल आणविक गैसों के लिए डी) गर्म परमाणु गैसों के लिए

डी) उपरोक्त में से किसी भी निकाय के लिए

भाग बी. प्रत्येक विशेषता के लिए, उचित प्रकार के स्पेक्ट्रम का चयन करें

स्पेक्ट्रा एक ऐसे स्रोत से प्रकाश प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है जो निरंतर स्पेक्ट्रम का उत्पादन करता है, ऐसे पदार्थ के माध्यम से जिसके परमाणु उत्तेजित अवस्था में होते हैं

इसमें अलग-अलग या एक ही रंग की अलग-अलग रेखाएँ होती हैं, जिनका स्थान अलग-अलग होता है

वे गर्म ठोस और तरल पदार्थों, उच्च दबाव में गर्म की गई गैसों का उत्सर्जन करते हैं।

ऐसे पदार्थ दीजिए जो आणविक अवस्था में हों

परमाणु अवस्था में गैसों और कम घनत्व वाले वाष्पों द्वारा उत्सर्जित

इसमें बड़ी संख्या में निकट दूरी वाली रेखाएँ होती हैं

वे विभिन्न पदार्थों के लिए समान हैं, इसलिए उनका उपयोग किसी पदार्थ की संरचना निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है

यह किसी दिए गए पदार्थ द्वारा अवशोषित आवृत्तियों का एक सेट है। प्रकाश का स्रोत होने के कारण पदार्थ स्पेक्ट्रम की उन रेखाओं को अवशोषित कर लेता है जिन्हें वह उत्सर्जित करता है

ये एक निश्चित सीमा की सभी तरंग दैर्ध्य वाले स्पेक्ट्रा हैं।

आपको वर्णक्रमीय रेखाओं द्वारा प्रकाश स्रोत की रासायनिक संरचना का आकलन करने की अनुमति देता है

ए) सतत स्पेक्ट्रम

बी) लाइन स्पेक्ट्रम

बी) बैंड स्पेक्ट्रम

डी) अवशोषण स्पेक्ट्रा

27.02.2014 28264 0

लक्ष्य: वर्णक्रमीय विश्लेषण का व्यावहारिक महत्व दिखाएँ।छात्रों को मानसिक गतिविधि की प्रक्रिया में कठिनाइयों को दूर करने, भौतिकी में रुचि पैदा करने के लिए प्रोत्साहित करना।

कक्षाओं के दौरान

मैं।आयोजन का समय

द्वितीय.होमवर्क की जाँच करना.

में थॉमसन मॉडल का सार क्या है?

- अल्फा कणों के प्रकीर्णन पर रदरफोर्ड के प्रयोग का चित्र बनाइये और समझाइये। इस अनुभव में हम क्या देखते हैं?

- पदार्थ के परमाणुओं द्वारा अल्फा कणों के प्रकीर्णन का कारण बताइये?

- परमाणु के ग्रहीय मॉडल का सार क्या है?

तृतीय. नई सामग्री सीखना

"स्पेक्ट्रम" शब्द को भौतिकी में न्यूटन द्वारा पेश किया गया था, जिन्होंने इसे अपने वैज्ञानिक कार्यों में इस्तेमाल किया था। शास्त्रीय लैटिन से अनुवादित, शब्द "स्पेक्ट्रम" का अर्थ है "आत्मा", "कास्ट", जो घटना के सार को काफी सटीक रूप से दर्शाता है - एक उत्सव इंद्रधनुष की उपस्थिति जब रंगहीन सूरज की रोशनी एक पारदर्शी प्रिज्म से गुजरती है।

सभी स्रोत कड़ाई से परिभाषित तरंग दैर्ध्य का प्रकाश उत्पन्न नहीं करते हैं। विकिरण की आवृत्ति वितरण विकिरण तीव्रता के वर्णक्रमीय घनत्व द्वारा विशेषता है।

स्पेक्ट्रा के प्रकार

उत्सर्जन स्पेक्ट्रा

किसी पदार्थ के विकिरण में निहित आवृत्तियों (या तरंग दैर्ध्य) के सेट को उत्सर्जन स्पेक्ट्रम कहा जाता है। वे तीन प्रकार में आते हैं.

ठोसएक स्पेक्ट्रम है जिसमें लाल से लेकर एक निश्चित सीमा की सभी तरंग दैर्ध्य शामिल हैं वाई के= 7.6 10 7 और बैंगनी तक

वाई एफ= 4-10 11 मीटर। गर्म ठोस और तरल पदार्थों, उच्च दबाव में गर्म की गई गैसों द्वारा एक सतत स्पेक्ट्रम उत्सर्जित होता है।

शासित -यह परमाणु अवस्था में गैसों और कम घनत्व वाले वाष्पों द्वारा उत्सर्जित स्पेक्ट्रम है। इसमें अलग-अलग या एक ही रंग की अलग-अलग रेखाएँ होती हैं, जिनका स्थान अलग-अलग होता है। प्रत्येक परमाणु कुछ आवृत्तियों की विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक सेट उत्सर्जित करता है। इसलिए, प्रत्येक रासायनिक तत्व का अपना स्पेक्ट्रम होता है।

धारीदार -यह वह स्पेक्ट्रम है जो किसी गैस द्वारा अपनी आणविक अवस्था में उत्सर्जित होता है।

किसी पदार्थ को गर्म करके या विद्युत धारा प्रवाहित करके लाइन और बैंड स्पेक्ट्रा प्राप्त किया जा सकता है।

अवशोषण स्पेक्ट्रा

अवशोषण स्पेक्ट्रा एक ऐसे स्रोत से प्रकाश प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है जो निरंतर स्पेक्ट्रम का उत्पादन करता है, ऐसे पदार्थ के माध्यम से जिसके परमाणु अउत्तेजित अवस्था में होते हैं।

अवशोषण स्पेक्ट्रम - यह किसी दिए गए पदार्थ द्वारा अवशोषित आवृत्तियों का एक सेट है। किरचॉफ के नियम के अनुसार, कोई पदार्थ स्पेक्ट्रम की उन रेखाओं को अवशोषित करता है जिन्हें वह प्रकाश स्रोत के रूप में उत्सर्जित करता है।

वर्णक्रमीय विश्लेषण की खोज ने विज्ञान से दूर जनता में भी गहरी रुचि पैदा की, जो उस समय बहुत बार नहीं होता था। ऐसे मामलों में हमेशा की तरह, निष्क्रिय शौकीनों को कई अन्य वैज्ञानिक मिले, जिन्होंने कथित तौर पर किरचॉफ और बन्सेन से बहुत पहले सब कुछ किया था। अपने कई पूर्ववर्तियों के विपरीत, किरचॉफ और बन्सेन ने तुरंत अपनी खोज के महत्व को समझ लिया।

पहली बार उन्होंने स्पष्ट रूप से समझा (और दूसरों को भी इस बात से आश्वस्त किया) कि वर्णक्रमीय रेखाएँ किसी पदार्थ के परमाणुओं की विशेषता होती हैं।

18 अगस्त, 1868 को किरचॉफ और बन्सेन की खोज के बाद, फ्रांसीसी खगोलशास्त्री पियरे-जूल्स-सीजर जेनसन (1824-1907) ने भारत में सूर्य ग्रहण के दौरान सौर कोरोना के स्पेक्ट्रम में अज्ञात प्रकृति की एक पीली रेखा देखी। दो महीने बाद, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जोसेफ नॉर्मन लॉकयर (1836-1920) ने सूर्य ग्रहण की प्रतीक्षा किए बिना सौर कोरोना का निरीक्षण करना सीखा और साथ ही इसके स्पेक्ट्रम में उसी पीली रेखा की खोज की। उन्होंने इसे उत्सर्जित करने वाले अज्ञात तत्व को हीलियम यानी सौर तत्व कहा।

दोनों वैज्ञानिकों ने अपनी खोज के बारे में फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज को पत्र लिखे; दोनों पत्र एक ही समय पर आए और 26 अक्टूबर, 1868 को अकादमी की एक बैठक में पढ़े गए। यह संयोग शिक्षाविदों को चकित कर गया, और उन्होंने एक स्मारक बनाने का फैसला किया इस घटना के सम्मान में स्वर्ण पदक - एक ओर, जेन्सन और लॉकयर की प्रोफ़ाइल, दूसरी ओर - एक रथ पर भगवान अपोलो और शिलालेख: "सौर प्रमुखता का विश्लेषण।"

पृथ्वी पर, हीलियम की खोज 1895 में विलियम रैमसे ने थोरियम खनिजों में की थी।

उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा के अध्ययन से किसी पदार्थ की गुणात्मक संरचना स्थापित करना संभव हो जाता है। किसी यौगिक में किसी तत्व की मात्रात्मक सामग्री वर्णक्रमीय रेखाओं की चमक को मापकर निर्धारित की जाती है।

किसी पदार्थ के स्पेक्ट्रम से उसकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना निर्धारित करने की विधि को वर्णक्रमीय विश्लेषण कहा जाता है। विभिन्न वाष्पों द्वारा उत्सर्जित तरंग दैर्ध्य को जानकर, पदार्थ के कुछ तत्वों की उपस्थिति स्थापित करना संभव है। यह तरीका बहुत संवेदनशील है. ऐसे तत्व का पता लगाना संभव है जिसका द्रव्यमान 10~10 ग्राम से अधिक न हो। वर्णक्रमीय विश्लेषण ने विज्ञान में एक बड़ी भूमिका निभाई है। इसकी सहायता से तारों की संरचना का अध्ययन किया गया।

अपनी तुलनात्मक सादगी और बहुमुखी प्रतिभा के कारण, वर्णक्रमीय विश्लेषण धातु विज्ञान और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में किसी पदार्थ की संरचना की निगरानी के लिए मुख्य विधि है। वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके अयस्कों और खनिजों की रासायनिक संरचना निर्धारित की जाती है। अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा दोनों का उपयोग करके वर्णक्रमीय विश्लेषण किया जा सकता है। जटिल मिश्रणों की संरचना का विश्लेषण आणविक स्पेक्ट्रम का उपयोग करके किया जाता है।

चतुर्थ. सीखी गई सामग्री को सुदृढ़ करना

- रेखा उत्सर्जन स्पेक्ट्रा उत्तेजित परमाणुओं को जन्म देती है जो एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। किन निकायों में एक लाइन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम होता है? (अत्यधिक विरल गैसें और असंतृप्त वाष्प।)

- सफ़ेद-गर्म धातुएँ और पिघली हुई धातुएँ किस स्पेक्ट्रम का उत्पादन करती हैं? (ठोस।)

- विद्युत लैंप की लाल-गर्म कुंडली से स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके कौन सा स्पेक्ट्रम देखा जा सकता है? (ठोस।)

- किसी भी पदार्थ की मौलिक संरचना निर्धारित करने के लिए उसका वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रयोगशालाओं में एकत्रीकरण की किस अवस्था में अध्ययन किया जाता है? (गैसीय रूप में)

- एक ही रासायनिक तत्व के अवशोषण स्पेक्ट्रम में अंधेरे रेखाएं लाइन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की रंगीन रेखाओं के स्थानों पर बिल्कुल क्यों स्थित होती हैं? (प्रत्येक रासायनिक तत्व के परमाणु स्पेक्ट्रम की केवल उन्हीं किरणों को अवशोषित करते हैं जो वे स्वयं उत्सर्जित करते हैं।)

- सौर स्पेक्ट्रम की अवशोषण रेखाओं से क्या निर्धारित होता है? (सूर्य के वायुमंडल की रासायनिक संरचना।)

वी. पाठ का सारांश

गृहकार्य

§ 54. पाठ्यपुस्तक से आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 3

विषय: “स्पेक्ट्रोस्कोप का अध्ययन। ऑक्सीहीमोग्लोबिन के अवशोषण स्पेक्ट्रम का अवलोकन"

लक्ष्य। स्पेक्ट्रोमेट्री की सैद्धांतिक नींव का अध्ययन करें, जानें कि स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके स्पेक्ट्रा कैसे प्राप्त करें और उनका विश्लेषण करें।

उपकरण और सहायक उपकरण. स्पेक्ट्रोस्कोप, गरमागरम लैंप, रक्त के साथ टेस्ट ट्यूब (ऑक्सीहीमोग्लोबिन), तिपाई, रूई के टुकड़े के साथ तार, शराब के साथ फ्लास्क, टेबल नमक (सोडियम क्लोराइड), माचिस।

स्टडी प्लान

1. प्रकाश फैलाव का निर्धारण.

2. स्पेक्ट्रोस्कोप में किरणों का पथ.

3. स्पेक्ट्रा के प्रकार और प्रकार।

4. किरचॉफ का नियम.

5. परमाणुओं द्वारा विकिरण और ऊर्जा के अवशोषण की विशेषताएं।

6. स्पेक्ट्रोमेट्री और स्पेक्ट्रोस्कोपी की अवधारणा।

7. चिकित्सा में स्पेक्ट्रोमेट्री और स्पेक्ट्रोस्कोपी का अनुप्रयोग।

संक्षिप्त सिद्धांत

प्रकाश तरंगों का फैलाव तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता के कारण होने वाली एक घटना है।

चित्र .1। प्रकाश फैलाव

कई पारदर्शी पदार्थों के लिए, अपवर्तक सूचकांक घटती तरंग दैर्ध्य के साथ बढ़ता है, अर्थात। बैंगनी किरणें लाल किरणों की तुलना में अधिक दृढ़ता से अपवर्तित होती हैं, जो मेल खाती है सामान्य फैलाव.

तरंग दैर्ध्य पर किसी भी विकिरण के वितरण को इस विकिरण का स्पेक्ट्रम कहा जाता है। चमकदार पिंडों से प्राप्त स्पेक्ट्रा को उत्सर्जन स्पेक्ट्रा कहा जाता है। उत्सर्जन स्पेक्ट्रा तीन प्रकार में आते हैं: सतत, रेखा और धारीदार। एक सतत स्पेक्ट्रम, जिसमें वर्णक्रमीय रेखाएँ लगातार एक दूसरे में बदलती रहती हैं, गरमागरमता देती हैं

उच्च दबाव में ठोस, तरल और गैसें।

अंक 2। सतत उत्सर्जन स्पेक्ट्रम

गर्म विरल गैसों या वाष्प के परमाणु अलग-अलग रंगीन रेखाओं से युक्त एक रेखा स्पेक्ट्रम उत्पन्न करते हैं। प्रत्येक रासायनिक तत्व का एक विशिष्ट रेखा स्पेक्ट्रम होता है।

चित्र 3. लाइन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम

धारीदार (आण्विक स्पेक्ट्रम), जिसमें बड़ी संख्या में अलग-अलग रेखाएं धारियों में विलीन हो जाती हैं, जो चमकदार गैसों और वाष्प का उत्पादन करती हैं।

पारदर्शी पदार्थ अपने ऊपर पड़ने वाले विकिरण के कुछ भाग को अवशोषित कर लेते हैं, इसलिए पदार्थ से सफ़ेद प्रकाश गुजरने के बाद प्राप्त स्पेक्ट्रम में, कुछ रंग गायब हो जाते हैं और पतली रेखाएँ या धारियाँ दिखाई देती हैं।

उच्च घनत्व वाले गर्म ठोस, तरल या गैसीय मीडिया के निरंतर स्पेक्ट्रम की पृष्ठभूमि के खिलाफ अंधेरे रेखाओं के एक सेट द्वारा गठित स्पेक्ट्रा को कहा जाता है अवशोषण स्पेक्ट्रम.

चित्र.4. अवशोषण स्पेक्ट्रम

किरचॉफ के नियम के अनुसार, किसी दिए गए पदार्थ के परमाणु या अणु उसी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं जो वे उत्तेजित अवस्था में उत्सर्जित करते हैं।

परमाणुओं या अणुओं द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा उत्सर्जन स्पेक्ट्रम बनाती है, और अवशोषित ऊर्जा अवशोषण स्पेक्ट्रम बनाती है। वर्णक्रमीय रेखाओं की तीव्रता एक स्तर से दूसरे स्तर तक प्रति सेकंड होने वाले समान इलेक्ट्रॉन संक्रमणों की संख्या से निर्धारित होती है, और इसलिए उत्सर्जित (अवशोषित) परमाणुओं की संख्या और संबंधित संक्रमण की संभावना पर निर्भर करती है। स्तरों की संरचना और, परिणामस्वरूप, स्पेक्ट्रा न केवल एक परमाणु या अणु की संरचना पर निर्भर करती है, बल्कि बाहरी कारकों पर भी निर्भर करती है।

स्पेक्ट्रा विभिन्न सूचनाओं का एक स्रोत है। किसी पदार्थ का उसके स्पेक्ट्रम के आधार पर गुणात्मक एवं मात्रात्मक विश्लेषण करने की विधि कहलाती है वर्णक्रमीय विश्लेषण. स्पेक्ट्रम में कुछ वर्णक्रमीय रेखाओं की उपस्थिति से, रासायनिक तत्वों की थोड़ी मात्रा (10-8 ग्राम तक) का पता लगाया जा सकता है, जो रासायनिक तरीकों से नहीं किया जा सकता है।

स्पेक्ट्रोस्कोप की उपस्थिति

स्पेक्ट्रोस्कोप डिवाइस

स्पेक्ट्रोस्कोप में निम्नलिखित मुख्य भाग होते हैं (चित्र 6):

1. कोलिमेटर K, जो एक उद्देश्य O वाली ट्यूब हैएक छोर पर 1 और दूसरे छोर पर एक स्लॉट Ш के साथ। कोलाइमर स्लिट प्रकाशित है

उज्ज्वल दीपक। चूँकि स्लिट लेंस O1 के फोकस पर है, प्रकाश किरणें, कोलिमेटर से निकलकर, समानांतर किरण में प्रिज्म P पर गिरती हैं।

2. P एक प्रिज्म है जिसमें किरणों की किरण उनकी तरंग दैर्ध्य के अनुसार अपवर्तित और विघटित होती है।

3. टेलीस्कोप T में एक ऑब्जेक्टिव लेंस O होता है 2 और ऐपिस ठीक है. लेंस O2 प्रिज्म से निकलने वाले P पर फोकस करने का काम करता है।

उनके फोकस तल में समानांतर रंगीन किरणें। ओके ऐपिस एक आवर्धक कांच है जिसके माध्यम से O2 लेंस द्वारा निर्मित छवि देखी जाती है।

चावल। 2. स्पेक्ट्रोस्कोप का डिज़ाइन और स्पेक्ट्रम का निर्माण।

स्पेक्ट्रोस्कोप में स्पेक्ट्रम का निर्माण इस प्रकार होता है। स्पेक्ट्रोस्कोप स्लिट का प्रत्येक बिंदु, एक प्रकाश स्रोत द्वारा प्रकाशित, कोलिमीटर लेंस में किरणें भेजता है, जो एक समानांतर किरण में इससे निकलती हैं। लेंस से निकलकर, समानांतर किरण प्रिज्म P के सामने वाले चेहरे पर गिरती है। इसके सामने वाले चेहरे पर अपवर्तन के बाद, किरण को किरणों के अलग-अलग अपवर्तन के अनुसार अलग-अलग दिशाओं में जाने वाले कई समानांतर मोनोक्रोमैटिक बीम में विभाजित किया जाता है। विभिन्न तरंग दैर्ध्य. चित्र 6 केवल दो ऐसे किरण दिखाता है - उदाहरण के लिए, कुछ तरंग दैर्ध्य के लाल और बैंगनी। प्रिज्म पी के पिछले पृष्ठ पर अपवर्तन के बाद किरणें पहले की तरह एक दूसरे के साथ एक निश्चित कोण बनाते हुए समानांतर किरणों के बंडलों के रूप में हवा में बाहर निकलती हैं।

O2 लेंस में अपवर्तित होने के बाद, विभिन्न तरंग दैर्ध्य की किरणों के समानांतर किरणें लेंस के पीछे के फोकल तल पर अपने-अपने बिंदु पर एकत्रित होंगी। इस विमान में आपको एक स्पेक्ट्रम मिलेगा: प्रवेश द्वार स्लिट की रंगीन छवियों की एक श्रृंखला, जिसकी संख्या प्रकाश में मौजूद विभिन्न मोनोक्रोमैटिक विकिरणों की संख्या के बराबर है।

ऐपिस ओके को इस प्रकार स्थित किया गया है कि परिणामी स्पेक्ट्रम इसके फोकल विमान में है, जो लेंस O2 के पीछे के फोकल विमान के साथ मेल खाना चाहिए। ऐसे में आंख बिना तनाव के काम करेगी, क्योंकि वर्णक्रमीय रेखा की प्रत्येक छवि से, किरणों की समानांतर किरणें इसमें प्रवेश करेंगी।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. प्रकाश प्रकीर्णन से क्या तात्पर्य है?

2. स्पेक्ट्रम क्या है?

3. किस स्पेक्ट्रम को निरंतर या निरंतर कहा जाता है?

4. किन पिंडों से निकलने वाला विकिरण धारीदार स्पेक्ट्रा देता है?

5. कौन से पिंड एक रेखा स्पेक्ट्रम उत्सर्जित करते हैं? वह वास्तव में क्या है?

6. स्पेक्ट्रोस्कोप में स्पेक्ट्रा के गठन की व्याख्या करें।

7. किरचॉफ का नियम.

8. वर्णक्रमीय विश्लेषण क्या है?

9. वर्णक्रमीय विश्लेषण का अनुप्रयोग.

10. सफ़ेद, काला, पारदर्शी किन पिंडों को कहा जाता है?

	कार्य योजना
परिणाम को		कार्य कैसे पूरा करें
कार्रवाई
1. स्पेक्ट्रम अधिग्रहण		गरमागरम लैंप प्लग करें। स्लॉट की स्थिति निर्धारित करें
दीपक से उत्सर्जन		कोलाइमर ताकि प्रकाश की आपतित किरण उस पर पड़े।
गरमागरम		माइक्रोमीटर स्क्रू का उपयोग करके अधिकतम लाभ प्राप्त करें
		प्रकाश स्रोत का एक स्पष्ट स्पेक्ट्रम और परिणामी स्पेक्ट्रम का रेखाचित्र बनाएं
		और वर्णन करें और निष्कर्ष निकालें
3. स्पेक्ट्रम अधिग्रहण		रक्त नली को लैंप और स्लिट के बीच रखें
ऑक्सीजन अवशोषण		कोलाइमर, अवशोषण बैंड की सीमाएं निर्धारित करें। रेखाचित्र
		अवशोषण स्पेक्ट्रम, इसकी स्पष्ट छवि प्राप्त करना,
		विशेषताएं बताएं.
2. स्पेक्ट्रम अधिग्रहण		तार पर रुई को अल्कोहल से गीला करें और पंजे में सुरक्षित कर लें
सोडियम वाष्प.		कोलाइमर स्लिट के नीचे तिपाई। थोड़ी रूई जलाओ और देखो
		सतत स्पेक्ट्रम. रूई को जलाकर छिड़कना
		टेबल नमक, उज्ज्वल की उपस्थिति का निरीक्षण करें
		पीली सोडियम वाष्प रेखा। परिणामी वाष्प स्पेक्ट्रम को स्केच करें
		सोडियम और निष्कर्ष निकालें।
4. निष्कर्ष निकालें.

एकीकृत राज्य परीक्षा कोडिफायर के विषय: लाइन स्पेक्ट्रा.

यदि आप सूर्य के प्रकाश को कांच के प्रिज्म या विवर्तन झंझरी से गुजारें, तो आपको सुविदित प्राप्त होगा सतत स्पेक्ट्रम(चित्र 1) (चित्र 1, 2 और 3 में चित्र वेबसाइट www.nanospectrum.ru से लिए गए हैं):

चावल। 1. सतत स्पेक्ट्रम

स्पेक्ट्रम को निरंतर कहा जाता है क्योंकि इसमें दृश्यमान सीमा की सभी तरंग दैर्ध्य शामिल होती हैं - लाल सीमा से बैंगनी तक। हम विभिन्न रंगों से युक्त एक ठोस बैंड के रूप में एक सतत स्पेक्ट्रम का निरीक्षण करते हैं।

न केवल सूर्य के प्रकाश का एक सतत स्पेक्ट्रम होता है, बल्कि, उदाहरण के लिए, एक विद्युत प्रकाश बल्ब का प्रकाश भी होता है। सामान्य तौर पर, यह पता चलता है कि किसी भी ठोस और तरल पिंड (साथ ही बहुत सघन गैसें) को उच्च तापमान पर गर्म करने से निरंतर स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण उत्पन्न होता है।

जब हम दुर्लभ गैसों की चमक देखते हैं तो स्थिति गुणात्मक रूप से बदल जाती है। स्पेक्ट्रम निरंतर होना बंद हो जाता है: इसमें असंतोष दिखाई देता है, जैसे-जैसे गैस दुर्लभ होती जाती है, बढ़ती जाती है। अत्यंत दुर्लभ परमाणु गैस के सीमित मामले में, स्पेक्ट्रम बन जाता है शासन- अलग-अलग बल्कि पतली रेखाओं से युक्त।

हम दो प्रकार के लाइन स्पेक्ट्रा पर विचार करेंगे: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम और अवशोषण स्पेक्ट्रम।

उत्सर्जन चित्र

आइए मान लें कि गैस में शामिल हैं परमाणुओंकुछ रासायनिक तत्वों का और इतना दुर्लभ है कि परमाणु लगभग एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। ऐसी गैस (पर्याप्त रूप से उच्च तापमान तक गर्म) के विकिरण को एक स्पेक्ट्रम में विस्तारित करने पर, हम लगभग निम्नलिखित चित्र देखेंगे (चित्र 2):

चावल। 2. लाइन उत्सर्जन स्पेक्ट्रम

पतली पृथक बहुरंगी रेखाओं द्वारा निर्मित इस रेखा स्पेक्ट्रम को कहा जाता है उत्सर्जन चित्र.

कोई भी परमाणु दुर्लभ गैस एक रेखा स्पेक्ट्रम के साथ प्रकाश उत्सर्जित करती है। इसके अलावा, प्रत्येक रासायनिक तत्व के लिए उत्सर्जन स्पेक्ट्रम अद्वितीय होता है, जो इस तत्व के "पहचान पत्र" की भूमिका निभाता है। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में रेखाओं के सेट के आधार पर, हम स्पष्ट रूप से कह सकते हैं कि हम किस रासायनिक तत्व से निपट रहे हैं।

चूँकि गैस विरल होती है और परमाणुओं का एक-दूसरे के साथ बहुत कम संपर्क होता है, इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि प्रकाश परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित होता है अपने आप. इस प्रकार, एक परमाणु को उत्सर्जित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के एक अलग, कड़ाई से परिभाषित सेट की विशेषता होती है. प्रत्येक रासायनिक तत्व, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, का अपना सेट होता है।

अवशोषण स्पेक्ट्रम

उत्तेजित अवस्था से जमीनी अवस्था में जाने पर परमाणु प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। लेकिन पदार्थ न केवल प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है, बल्कि प्रकाश को अवशोषित भी कर सकता है। एक परमाणु, प्रकाश को अवशोषित करते हुए, विपरीत प्रक्रिया से गुजरता है - यह जमीनी अवस्था से उत्तेजित अवस्था में चला जाता है।

आइए एक दुर्लभ परमाणु गैस पर फिर से विचार करें, लेकिन इस बार ठंडी अवस्था में (काफी कम तापमान पर)। हम गैस की चमक नहीं देखेंगे; गर्म किए बिना, गैस विकिरण नहीं करती - उत्तेजित अवस्था में इसके लिए बहुत कम परमाणु होते हैं।

यदि आप हमारी ठंडी गैस के माध्यम से निरंतर स्पेक्ट्रम के साथ प्रकाश पास करते हैं, तो आप कुछ इस तरह देख सकते हैं (चित्र 3):

चावल। 3. रेखा अवशोषण स्पेक्ट्रम

आपतित प्रकाश के निरंतर स्पेक्ट्रम की पृष्ठभूमि के विरुद्ध, काली रेखाएँ दिखाई देती हैं, जो तथाकथित बनाती हैं अवशोषण स्पेक्ट्रम. ये पंक्तियाँ कहाँ से आती हैं?

आपतित प्रकाश के प्रभाव में गैस परमाणु उत्तेजित अवस्था में चले जाते हैं। यह पता चला है कि कोई भी तरंग दैर्ध्य परमाणुओं के उत्तेजना के लिए उपयुक्त नहीं है, लेकिन केवल कुछ, किसी दिए गए प्रकार की गैस के लिए सख्ती से परिभाषित हैं। यह बिल्कुल यही तरंग दैर्ध्य है जिसे गैस गुजरती हुई रोशनी से " लेती है "।

इसके अलावा, गैस निरंतर स्पेक्ट्रम से बिल्कुल वही तरंग दैर्ध्य निकालती है जो वह उत्सर्जित करती है! किसी गैस के अवशोषण स्पेक्ट्रम में काली रेखाएँ उसके उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में चमकीली रेखाओं से बिल्कुल मेल खाती हैं। चित्र में. चित्र 4 में दुर्लभ सोडियम वाष्प के उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा की तुलना की गई है (वेबसाइट www.nt.ntnu.no से छवि):

चावल। 4. सोडियम के लिए अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा

रेखाओं का एक प्रभावशाली संयोग, है ना?

उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा को देखकर, 19वीं सदी के भौतिकविदों ने निष्कर्ष निकाला कि परमाणु एक अविभाज्य कण नहीं था और इसकी कुछ आंतरिक संरचना थी। वास्तव में, परमाणु के अंदर किसी चीज़ को प्रकाश उत्सर्जित करने और अवशोषित करने के लिए एक तंत्र प्रदान करना चाहिए!

इसके अलावा, परमाणु स्पेक्ट्रा की विशिष्टता से पता चलता है कि यह तंत्र विभिन्न रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के लिए अलग है; इसलिए, विभिन्न रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की आंतरिक संरचना में भिन्नता होनी चाहिए।

अगला पृष्ठ परमाणु की संरचना के लिए समर्पित होगा।

वर्णक्रमीय विश्लेषण

रासायनिक तत्वों के अद्वितीय "पासपोर्ट" के रूप में लाइन स्पेक्ट्रा का उपयोग आधार है वर्णक्रमीय विश्लेषण- किसी पदार्थ के स्पेक्ट्रम के आधार पर उसकी रासायनिक संरचना का अध्ययन करने की एक विधि।
वर्णक्रमीय विश्लेषण का विचार सरल है: अध्ययन के तहत पदार्थ के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की तुलना रासायनिक तत्वों के मानक स्पेक्ट्रा से की जाती है, जिसके बाद इस पदार्थ में किसी विशेष रासायनिक तत्व की उपस्थिति या अनुपस्थिति के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है। कुछ शर्तों के तहत, वर्णक्रमीय विश्लेषण की विधि रासायनिक संरचना को न केवल गुणात्मक रूप से, बल्कि मात्रात्मक रूप से भी निर्धारित कर सकती है।

विभिन्न स्पेक्ट्रा के अवलोकन के परिणामस्वरूप, नए रासायनिक तत्वों की खोज की गई।

इनमें से पहले तत्व सीज़ियम और रुबिडियम थे; उनका नाम उनके स्पेक्ट्रम में रेखाओं के रंग के आधार पर रखा गया था (सीज़ियम के स्पेक्ट्रम में, आसमानी नीले रंग की दो रेखाएँ, जिन्हें लैटिन में कैसियस कहा जाता है, सबसे अधिक स्पष्ट होती हैं। रुबिडियम रूबी रंग की दो विशिष्ट रेखाएँ पैदा करता है)।

1868 में, सूर्य के स्पेक्ट्रम में ऐसी रेखाएँ खोजी गईं जो किसी भी ज्ञात रासायनिक तत्व से मेल नहीं खाती थीं। नए तत्व का नाम रखा गया हीलियम(ग्रीक से HELIOS- सूरज)। बाद में पृथ्वी के वायुमंडल में हीलियम की खोज की गई।

सामान्य तौर पर, सूर्य और तारों के विकिरण के वर्णक्रमीय विश्लेषण से पता चला कि उनकी संरचना में शामिल सभी तत्व पृथ्वी पर मौजूद हैं। इस प्रकार, यह पता चला कि ब्रह्मांड में सभी वस्तुएं एक ही "ईंटों के सेट" से इकट्ठी की गई हैं।

यह किसी दिए गए पदार्थ द्वारा अवशोषित आवृत्तियों का एक सेट है। एक पदार्थ प्रकाश का स्रोत होने के नाते, स्पेक्ट्रम की उन रेखाओं को अवशोषित करता है जो वह उत्सर्जित करता है। अवशोषण स्पेक्ट्रा एक ऐसे स्रोत से प्रकाश पारित करके प्राप्त किया जाता है जो एक ऐसे पदार्थ के माध्यम से एक सतत स्पेक्ट्रम उत्पन्न करता है जिसके परमाणु एक अस्पष्ट अवस्था में होते हैं

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आकाश में एक संक्षिप्त उल्का चमक पर एक बहुत बड़ी दूरबीन को इंगित करना लगभग असंभव है। लेकिन 12 मई, 2002 को, खगोलविद भाग्यशाली थे - एक चमकीला उल्का गलती से ठीक उसी जगह उड़ गया, जहां पैरानल वेधशाला में स्पेक्ट्रोग्राफ के संकीर्ण स्लिट का लक्ष्य था। इस समय, स्पेक्ट्रोग्राफ ने प्रकाश की जांच की।

किसी पदार्थ के स्पेक्ट्रम से उसकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना निर्धारित करने की विधि को वर्णक्रमीय विश्लेषण कहा जाता है। अयस्क नमूनों की रासायनिक संरचना निर्धारित करने के लिए खनिज अन्वेषण में वर्णक्रमीय विश्लेषण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग धातुकर्म उद्योग में मिश्र धातुओं की संरचना को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसके आधार पर तारों की रासायनिक संरचना आदि का निर्धारण किया जाता था।

स्पेक्ट्रोस्कोप में, अध्ययन के तहत स्रोत 1 से प्रकाश को ट्यूब 3 के स्लिट 2 की ओर निर्देशित किया जाता है, जिसे कोलिमीटर ट्यूब कहा जाता है। भट्ठा प्रकाश की एक संकीर्ण किरण उत्सर्जित करता है। कोलिमेटर ट्यूब के दूसरे सिरे पर एक लेंस होता है जो प्रकाश की अपसारी किरण को समानांतर में परिवर्तित करता है। कोलिमेटर ट्यूब से निकलने वाली प्रकाश की एक समानांतर किरण कांच के प्रिज्म 4 के किनारे पर गिरती है। चूंकि कांच में प्रकाश का अपवर्तनांक तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है, इसलिए, प्रकाश की एक समानांतर किरण, जिसमें विभिन्न लंबाई की तरंगें होती हैं, समानांतर में विघटित हो जाती हैं विभिन्न रंगों की प्रकाश किरणें, विभिन्न दिशाओं में यात्रा करती हुई। टेलीस्कोप लेंस 5 प्रत्येक समानांतर किरण पर ध्यान केंद्रित करता है और प्रत्येक रंग में स्लिट की एक छवि बनाता है। स्लिट की बहुरंगी छवियां एक बहुरंगी बैंड स्पेक्ट्रम बनाती हैं।

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स्पेक्ट्रम को आवर्धक कांच के रूप में उपयोग की जाने वाली ऐपिस के माध्यम से देखा जा सकता है। यदि आपको किसी स्पेक्ट्रम की तस्वीर लेने की आवश्यकता है, तो फोटोग्राफिक फिल्म या फोटोग्राफिक प्लेट को उस स्थान पर रखा जाता है, जहां स्पेक्ट्रम की वास्तविक छवि प्राप्त होती है। स्पेक्ट्रा का फोटो खींचने वाले उपकरण को स्पेक्ट्रोग्राफ कहा जाता है।

नया एनआईएफएस स्पेक्ट्रोग्राफ जेमिनी नॉर्थ वेधशाला में भेजे जाने की तैयारी कर रहा है (फोटो एयू वेबसाइट से)

केवल नाइट्रोजन (एन) और पोटेशियम (के) केवल मैग्नीशियम (एमजी) और नाइट्रोजन (एन) नाइट्रोजन (एन), मैग्नीशियम (एमजी) और अन्य अज्ञात पदार्थ मैग्नीशियम (एमजी), पोटेशियम (के) और नाइट्रोजन (एन) चित्र दिखाता है किसी अज्ञात गैस का अवशोषण स्पेक्ट्रम और ज्ञात धातुओं के वाष्प का अवशोषण स्पेक्ट्रा। स्पेक्ट्रा के विश्लेषण के आधार पर, यह कहा जा सकता है कि अज्ञात गैस में परमाणु A B C D होते हैं

हाइड्रोजन (एच), हीलियम (एचई) और सोडियम (एनए) सोडियम (एनए) और हाइड्रोजन (एच) केवल सोडियम (एनए) और हीलियम (नहीं) केवल हाइड्रोजन (एच) और हीलियम (नहीं) यह आंकड़ा अवशोषण स्पेक्ट्रम दिखाता है अज्ञात गैसों का और ज्ञात गैसों के परमाणुओं का अवशोषण स्पेक्ट्रा। स्पेक्ट्रा के विश्लेषण के आधार पर, यह कहा जा सकता है कि अज्ञात गैस में परमाणु होते हैं: ए बी सी डी