|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Спектры оптические | Спектры оптические (далее С) спектры электромагнитного излучения в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах шкалы электромагнитных волн. С разделяют на спектры испускания (называемые также спектрами излучения, или эмиссионными спектрами), спектры поглощения, рассеяния и отражения. С испускания получаются от источников света разложением их излучения по длинам волн l спектральными приборами и характеризуются функцией f(l), дающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от l. С поглощения (абсорбции), рассеяния и отражения обычно получаются при прохождении света через вещество с последующим его разложением по l. Эти типы С характеризуются долей энергии света каждой длины волны соответственно поглощенной (k(l)), рассеянной (a(l)) и отраженной (R(l)). При рассеянии монохроматического света длины волны lо спектр комбинационного рассеяния света характеризуется распределением энергии рассеянного света по измененным длинам волн l ¹ lо(f`(l)). Т. о., любой спектр характеризуется некоторой функцией f(l), дающей распределение энергии (абсолютной или относительной) по длинам волн; при этом энергию рассчитывают на некоторый интервал l. От функции f(l) можно перейти к функции j(n), дающей распределение энергии по частотам n = с/ l (с - скорость света); тогда энергия рассчитывается на единицу интервала n.
С регистрируют с помощью фотографических и фотоэлектрических методов, применяют также счетчики фотонов для ультрафиолетовой области, термоэлементы и болометры в инфракрасной области и т. д. В видимой области С можно наблюдать визуально.
По виду С разделяют на линейчатые, состоящие из отдельных спектральных линий, соответствующих дискретным значениям l, полосатые, состоящие из отдельных полос, каждая из которых охватывает некоторый интервал l, и сплошные (непрерывные), охватывающие большой диапазон l. Строго говоря, отдельная спектральная линия также не соответствует вполне определенному значению l, а всегда имеет конечную ширину, характеризуемую узким интервалом l (см. Ширина спектральных линий).
Диапазон
|
l, мкм
|
n, сек-1"
|
n/с, см-1
|
hn, эв
|
Т, К
|
Инфракрасное излучение
|
103-0,74
|
3,0×10"-4,0×1014
|
10-1,35×104
|
1,25×10-3-1,7
|
14-2,0×104
|
Видимое излучение
|
0,74-0,40
|
4×1014-7,5×1014
|
1,35×104-2,5×104
|
1,7-3,1
|
2,0×104-3,6×104
|
Ультрафиолетовое излучение
|
0,40-0,001
|
7,5×1014-3,0×10"°
|
2,5×104-106
|
3,1-125
|
3,6×104-1,4×106
|
С возникают при квантовых переходах между уровнями энергии молекул, а также твердых и жидких тел. С испускания соответствуют возможным квантовым переходам с верхних уровней энергии на нижние, спектры поглощения - с нижних уровней энергии на верхние.
Вид С зависит от состояния вещества. Если при заданной температуре вещество находится в состоянии термодинамического равновесия с излучением (см. Тепловое излучение), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии в котором по l (или n) дается Планка законом излучения. Обычно термодинамическое равновесие вещества с излучением отсутствует и С могут иметь самый различный вид. В частности, для спектров характерны линейчатые спектры, возникающие при квантовых переходах между электронными уровнями энергии (см. Атомные спектры), для простейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходах между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии (см. Молекулярные спектры).
Для С различным диапазонам l и, следовательно, n соответствуют различные энергии фотонов hn = Е1-Е2 (где h - Планка постоянная, Е1 и Е2 - энергии уровней, между которыми происходит переход). В табл. приведены для 3 диапазонов электромагнитных волн примерные интервалы длин волн l, частот n, волновых чисел n/c, энергий фотонов hn, а также температур Т, характеризующих энергию фотонов согласно соотношению kT = hn (k - Больцмана постоянная).
С широко применяются для исследования строения и состава вещества (см. Спектроскопия, Спектральный анализ).
Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957. (Общий курс физики, ч. 3); Фриш С. Э., Оптические спектры М. - Л., 1963.
М. А. Ельяшевич. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
