Виды спектров.Спектральный анализ.

Виды спектров. Спектральный анализ.

Для получения спектров используют специальные приборы – СПЕКТРОСКОПЫ

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.

Спектр, полученный при помощи спектроскопа

Спектры излучения

Спектры излучения

Полосатые

Линейчатые

Непрерывные

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.

Эксперимент по наблюдению

линейчатого спектра

Внесем в бледное пламя спиртовки кусочек асбеста, смоченного раствором обыкновен-ной 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

• 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.

• Темные линии на фоне непрерывного спектра – это линии поглощения, образующие в совокупности спектр поглощения.

Спектральный анализ задание №1

?

Содержится ли в смеси газов (спектр 4):

А) натрий (спектр1)

Б) водород (спектр 2)

В) гелий (спектр 3)?

-содержится

-содержится

-не содержится

5

Задание №2 В какой смеси газов (спектры 2, 3, 4) содержится водород (спектр 1)?

1

2

3

4

5

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

5

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

5

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

5

Задание №6 В какой смеси газов (спектры 1, 3, 4) содержится гелий (2)?

1

2

3

4

5

Задание №7 В составе какого химического соединения (спектры 2, 3, 4) содержится водород (спектр 1)?

1

2

3

4

5

Спектральный анализ

Спектральный анализ – метод определения химического состава вещества по его спектру. Разработан в 1859 году немецкими учеными Г. Р. Кирхгофом и Р. В. Бунзеном.

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 анализируется по их молекулярным спектрам.