บทนำ…………………………………………………………………….2

กลไกการแผ่รังสี……………………………………………………………………..3

การกระจายพลังงานในสเปกตรัม……………………………………………….4

ประเภทของสเปกตรัม……………………………………………………………………………………….6

ประเภทของการวิเคราะห์สเปกตรัม………………………………………………………7

สรุป……………………………………………………………………..9

วรรณคดี…………………………………………………………………….11

การแนะนำ

สเปกตรัมคือการสลายตัวของแสงออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งเป็นรังสีที่มีสีต่างกัน

วิธีการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสารต่าง ๆ จากสเปกตรัมการแผ่รังสีหรือการดูดซึมของสารนั้นเรียกว่า การวิเคราะห์สเปกตรัมการวิเคราะห์สเปกตรัมจำเป็นต้องใช้สารในปริมาณเล็กน้อย ความเร็วและความไวของมันทำให้วิธีนี้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ทั้งในห้องปฏิบัติการและในฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีแต่ละองค์ประกอบในตารางธาตุปล่อยสเปกตรัมการแผ่รังสีและการดูดกลืนแสงแบบเส้นซึ่งมีลักษณะเฉพาะสำหรับองค์ประกอบนั้นเท่านั้น จึงทำให้สามารถศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสารได้ นักฟิสิกส์ Kirchhoff และ Bunsen พยายามสร้างมันขึ้นมาครั้งแรกในปี 1859 โดยกำลังก่อสร้าง สเปกโตรสโคปแสงถูกส่งผ่านเข้าไปในช่องแคบๆ จากขอบด้านหนึ่งของกล้องโทรทรรศน์ (ท่อที่มีช่องนี้เรียกว่าคอลลิเมเตอร์) จากคอลลิเมเตอร์ รังสีตกลงบนปริซึมซึ่งมีกล่องที่บุด้วยกระดาษสีดำอยู่ข้างใน ปริซึมเบี่ยงเบนรังสีที่มาจากรอยกรีด ผลลัพธ์ที่ได้คือสเปกตรัม หลังจากนั้นพวกเขาก็ใช้ผ้าม่านปิดหน้าต่างและวางตะเกียงที่จุดไฟไว้ที่ช่องคอลลิเมเตอร์ ชิ้นส่วนของสสารต่างๆ ถูกป้อนสลับกันเข้าไปในเปลวเทียน และพวกมันก็มองผ่านกล้องโทรทรรศน์ตัวที่สองที่สเปกตรัมผลลัพธ์ ปรากฎว่าไอระเหยของหลอดไฟแต่ละองค์ประกอบทำให้เกิดรังสีที่มีสีที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด และปริซึมก็เบนเข็มรังสีเหล่านี้ไปยังตำแหน่งที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ดังนั้นจึงไม่มีสีใดที่จะบดบังสีอื่นได้ สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปว่ามีการค้นพบวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีแบบใหม่อย่างสิ้นเชิง โดยใช้สเปกตรัมของสาร จากการค้นพบนี้ในปี พ.ศ. 2404 เคิร์ชฮอฟฟ์ได้พิสูจน์ว่ามีองค์ประกอบจำนวนหนึ่งอยู่ในโครโมสเฟียร์ของดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับฟิสิกส์ดาราศาสตร์

กลไกการแผ่รังสี

แหล่งกำเนิดแสงจะต้องใช้พลังงาน แสงคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 4*10 -7 - 8*10 -7 เมตร คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของอนุภาคที่มีประจุ อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของอะตอม แต่ไม่รู้ว่าอะตอมมีโครงสร้างอย่างไร ไม่สามารถพูดได้อย่างน่าเชื่อถือเกี่ยวกับกลไกการแผ่รังสี เห็นได้ชัดว่าไม่มีแสงภายในอะตอม เช่นเดียวกับที่ไม่มีเสียงในสายเปียโน เช่นเดียวกับเชือกที่เริ่มส่งเสียงหลังจากถูกทุบด้วยค้อนเท่านั้น อะตอมจะทำให้เกิดแสงหลังจากที่ตื่นเต้นเท่านั้น

เพื่อให้อะตอมเริ่มแผ่รังสีได้ จะต้องถ่ายโอนพลังงานไปให้อะตอมนั้น เมื่อปล่อยออกมา อะตอมจะสูญเสียพลังงานที่ได้รับ และเพื่อให้สสารเรืองแสงอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องมีการไหลเข้าของพลังงานไปยังอะตอมจากภายนอก

การแผ่รังสีความร้อนการแผ่รังสีที่ง่ายและพบบ่อยที่สุดคือการแผ่รังสีความร้อน ซึ่งพลังงานที่อะตอมสูญเสียไปเพื่อเปล่งแสงจะถูกชดเชยด้วยพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมหรือ (โมเลกุล) ของตัวที่เปล่งแสง ยิ่งอุณหภูมิของร่างกายสูงขึ้น อะตอมก็จะเคลื่อนที่เร็วขึ้น เมื่ออะตอมเร็ว (โมเลกุล) ชนกัน พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของมันจะถูกแปลงเป็นพลังงานกระตุ้นของอะตอม จากนั้นจะปล่อยแสงออกมา

แหล่งกำเนิดความร้อนของรังสีคือดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับหลอดไส้ธรรมดา หลอดไฟเป็นแหล่งที่สะดวกมาก แต่ราคาถูก

เพียงประมาณ 12% ของพลังงานทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากกระแสไฟฟ้าในหลอดไฟจะถูกแปลงเป็นพลังงานแสง แหล่งความร้อนของแสงคือเปลวไฟ เม็ดเขม่าร้อนขึ้นเนื่องจากพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงและเปล่งแสงการเรืองแสงด้วยไฟฟ้า

พลังงานที่จำเป็นสำหรับอะตอมในการเปล่งแสงสามารถหาได้จากแหล่งที่ไม่ใช่ความร้อน ในระหว่างการปล่อยก๊าซ สนามไฟฟ้าจะให้พลังงานจลน์แก่อิเล็กตรอนมากขึ้น อิเล็กตรอนเร็วเกิดการชนกับอะตอม พลังงานจลน์ส่วนหนึ่งของอิเล็กตรอนไปกระตุ้นอะตอม อะตอมที่ถูกกระตุ้นจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแสง ด้วยเหตุนี้การปล่อยก๊าซจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการเรืองแสง นี่คืออิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์แคโทโดลูมิเนสเซนซ์

การเรืองแสงของของแข็งที่เกิดจากการระดมยิงของอิเล็กตรอนเรียกว่าแคโทโดลูมิเนสเซนซ์ ต้องขอบคุณแคโทโดลูมิเนสเซนซ์ ทำให้หน้าจอของหลอดรังสีแคโทดของโทรทัศน์เรืองแสงเคมีเรืองแสง

ในปฏิกิริยาเคมีบางชนิดที่ปล่อยพลังงาน พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกส่งไปยังการปล่อยแสงโดยตรง แหล่งกำเนิดแสงยังคงเย็น (อยู่ที่อุณหภูมิแวดล้อม) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเคมีเรืองแสงแสงที่ตกกระทบบนสารจะถูกสะท้อนบางส่วนและถูกดูดซับบางส่วน พลังงานของแสงที่ถูกดูดกลืนโดยส่วนใหญ่แล้วจะทำให้ร่างกายได้รับความร้อนเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ร่างบางร่างเองก็เริ่มเรืองแสงโดยตรงภายใต้อิทธิพลของรังสีที่ตกกระทบกับร่างเหล่านั้น นี่คือแสงเรืองแสง แสงกระตุ้นอะตอมของสสาร (เพิ่มพลังงานภายใน) หลังจากนั้นพวกมันจะส่องสว่างเอง ตัวอย่างเช่น สีเรืองแสงที่ปกคลุมการตกแต่งต้นคริสต์มาสจำนวนมากจะปล่อยแสงหลังจากถูกฉายรังสี

ตามกฎแล้ว แสงที่ปล่อยออกมาระหว่างโฟโตลูมิเนสเซนซ์จะมีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงที่กระตุ้นให้เกิดแสงเรืองแสง สิ่งนี้สามารถสังเกตได้จากการทดลอง หากคุณเล็งลำแสงไปที่ภาชนะที่บรรจุฟลูออเรสไซต์ (สีย้อมอินทรีย์)

เมื่อผ่านตัวกรองแสงสีม่วง ของเหลวนี้จะเริ่มเรืองแสงเป็นแสงสีเขียวเหลือง นั่นคือแสงที่มีความยาวคลื่นมากกว่าแสงสีม่วง

ปรากฏการณ์โฟโตลูมิเนสเซนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลอดฟลูออเรสเซนต์ นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต S.I. Vavilov เสนอให้คลุมพื้นผิวด้านในของท่อระบายด้วยสารที่สามารถเรืองแสงได้อย่างสดใสภายใต้การกระทำของรังสีคลื่นสั้นจากการปล่อยก๊าซ หลอดฟลูออเรสเซนต์ประหยัดกว่าหลอดไส้ทั่วไปประมาณสามถึงสี่เท่า

มีการระบุประเภทรังสีหลักและแหล่งที่มาที่ก่อให้เกิดรังสีเหล่านี้ แหล่งกำเนิดรังสีที่พบบ่อยที่สุดคือความร้อน

ประเภทของสเปกตรัมของก๊าซส่องสว่างขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมีของก๊าซ

สเปกตรัมการปล่อย

คำถามที่ 5. สเปกตรัมการปล่อย สเปกตรัมการดูดกลืนแสง

คำถามที่ 4: การประยุกต์ใช้ความแปรปรวน

ปรากฏการณ์การกระจายตัวเป็นรากฐานของการออกแบบเครื่องมือสเปกตรัมปริซึม ได้แก่ สเปกโตรสโคปและสเปกโตรกราฟ ซึ่งใช้ในการรับและสังเกตสเปกตรัม เส้นทางของรังสีในสเปกโตรกราฟที่ง่ายที่สุดจะแสดงในรูปที่ 4

ช่องที่ส่องสว่างด้วยแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งวางอยู่ที่จุดโฟกัสของเลนส์คอลลิเมเตอร์ จะส่งลำแสงรังสีที่แตกต่างไปยังเลนส์นี้ ซึ่งเลนส์ (เลนส์คอลลิเมเตอร์) จะกลายเป็นลำแสงรังสีคู่ขนาน

รังสีคู่ขนานเหล่านี้หักเหในปริซึมแบ่งออกเป็นรังสีแสงที่มีสีต่างกัน (เช่นต่างกัน) ซึ่งรวบรวมโดยเลนส์กล้อง (เลนส์กล้อง) ในระนาบโฟกัสและแทนที่จะเป็นภาพเดียวของรอยแยกทั้งชุด ของภาพที่ได้รับ แต่ละความถี่มีภาพลักษณ์ของตัวเอง การรวมกันของภาพเหล่านี้แสดงถึงสเปกตรัม- สามารถสังเกตสเปกตรัมได้ผ่านช่องมองภาพที่ใช้เป็นแว่นขยาย อุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า สเปกโตรสโคป- หากคุณต้องการถ่ายภาพสเปกตรัม ให้วางแผ่นถ่ายภาพไว้ในระนาบโฟกัสของเลนส์กล้อง อุปกรณ์สำหรับการถ่ายภาพสเปกตรัมเรียกว่า สเปกโตรกราฟ.

ถ้าแสง จากของแข็งที่ร้อนผ่านปริซึม จากนั้นเราจะได้หน้าจอด้านหลังปริซึม สเปกตรัมการปล่อยอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่อง.

หากแหล่งกำเนิดแสงเป็นก๊าซหรือไอ รูปแบบสเปกตรัม เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ- มีการสังเกตกลุ่มของเส้นสว่างที่คั่นด้วยช่องว่างที่มืด สเปกตรัมดังกล่าวเรียกว่า ปกครอง- ตัวอย่างของสเปกตรัมเส้น ได้แก่ สเปกตรัมของโซเดียม ไฮโดรเจน และฮีเลียม

ก๊าซหรือไอระเหยแต่ละชนิดจะสร้างสเปกตรัมลักษณะเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นสเปกตรัมของก๊าซส่องสว่างทำให้เราสามารถสรุปเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของมันได้ หากแหล่งกำเนิดรังสีอยู่ โมเลกุลของสสารจากนั้นจะสังเกตสเปกตรัมแบบแถบ

สเปกตรัมทั้งสามประเภท - แบบต่อเนื่อง แบบเส้น และแบบสไทรพ์ - เป็นสเปกตรัม การปล่อยมลพิษ.

นอกจากสเปกตรัมการปล่อยก๊าซแล้วยังมี สเปกตรัมการดูดกลืนแสงซึ่งได้รับมาดังนี้

แสงสีขาวจากแหล่งกำเนิดจะถูกส่งผ่านไอของสารที่กำลังศึกษาและส่งไปยังสเปกโตรสโคปหรืออุปกรณ์อื่นที่ออกแบบมาเพื่อศึกษาสเปกตรัม

ในกรณีนี้ เส้นสีเข้มที่จัดเรียงตามลำดับที่แน่นอนจะมองเห็นได้กับพื้นหลังของสเปกตรัมต่อเนื่องกัน จำนวนและการจัดเรียงทำให้สามารถตัดสินองค์ประกอบของสารที่กำลังศึกษาได้

ตัวอย่างเช่น หากไอโซเดียมอยู่ในเส้นทางของรังสี แถบสีเข้มจะปรากฏขึ้นบนสเปกตรัมต่อเนื่องในตำแหน่งในสเปกตรัมที่ควรวางเส้นสีเหลืองของสเปกตรัมการปล่อยไอโซเดียม

ปรากฏการณ์ที่อยู่ระหว่างการพิจารณาได้รับการอธิบายโดย Kirchhoff ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอะตอมของธาตุหนึ่งๆ ดูดซับคลื่นแสงแบบเดียวกับที่พวกมันปล่อยออกมา.

เพื่ออธิบายที่มาของสเปกตรัม จำเป็นต้องทราบโครงสร้างของอะตอมก่อน ประเด็นเหล่านี้จะมีการหารือในการบรรยายครั้งต่อไป

วรรณกรรม:

1. I.I. Narkevich และคณะ - มินสค์: สำนักพิมพ์ "New Knowledge LLC", 2004

2. ร.ต. Grabovsky หลักสูตรฟิสิกส์ - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก - ม. - ครัสโนดาร์: สำนักพิมพ์ Lan, 2549

3. V.F.Dmitrieva ฟิสิกส์ - ม.: สำนักพิมพ์ "โรงเรียนมัธยม", 2544.

4. เอ.เอ็น.เรมิซอฟ หลักสูตรฟิสิกส์ อิเล็กทรอนิกส์ และไซเบอร์เนติกส์ - อ.: สำนักพิมพ์ “โรงเรียนมัธยม”, 2525

5. แอล.เอ. Aksenovich, N.N. ราคินา ฟิสิกส์ - มินสค์: สำนักพิมพ์ "Design PRO", 2544

คำถาม.

1. สเปกตรัมต่อเนื่องมีลักษณะอย่างไร

สเปกตรัมต่อเนื่องคือแถบที่ประกอบด้วยสีรุ้งทั้งหมดซึ่งเปลี่ยนเข้าหากันอย่างราบรื่น

2. แสงของวัตถุชนิดใดที่สร้างสเปกตรัมต่อเนื่อง? ยกตัวอย่าง.

สเปกตรัมต่อเนื่องได้มาจากแสงของวัตถุที่เป็นของแข็งและของเหลว (เส้นใยของหลอดไฟฟ้า โลหะหลอมเหลว เปลวเทียน) ที่มีอุณหภูมิหลายพันองศาเซลเซียส มันยังผลิตโดยก๊าซและไอระเหยเรืองแสงที่ความดันสูงอีกด้วย

3. สเปกตรัมเส้นมีลักษณะอย่างไร?

สเปกตรัมเส้นประกอบด้วยเส้นแต่ละเส้นที่มีสีเฉพาะ

4. จะหาสเปกตรัมการปล่อยโซเดียมแบบเส้นได้อย่างไร?

ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถเพิ่มเกลือแกง (NaCl) หนึ่งชิ้นลงในเปลวไฟของหัวเผา และสังเกตสเปกตรัมผ่านสเปกโตรสโคป

5. แหล่งกำเนิดแสงใดที่สร้างสเปกตรัมเส้น?

สเปกตรัมเส้นเป็นลักษณะของก๊าซส่องสว่างที่มีความหนาแน่นต่ำ

6. กลไกในการได้รับสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของเส้นคืออะไร (เช่น ต้องทำอย่างไรเพื่อให้ได้สเปกตรัมดังกล่าว)

สเปกตรัมการดูดกลืนแสงเส้นได้มาจากการส่งแสงจากแหล่งกำเนิดที่สว่างกว่าและร้อนกว่าผ่านก๊าซความหนาแน่นต่ำ

7. จะได้สเปกตรัมการดูดกลืนแสงแบบเส้นของโซเดียมได้อย่างไร และมีลักษณะอย่างไร

ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องส่งแสงจากหลอดไส้ผ่านภาชนะที่มีไอโซเดียม เป็นผลให้เส้นสีดำแคบ ๆ ปรากฏขึ้นในสเปกตรัมต่อเนื่องของแสงจากหลอดไส้ ในตำแหน่งที่เส้นสีเหลืองอยู่ในสเปกตรัมการปล่อยโซเดียม

8. สาระสำคัญของกฎของ Kirchhoff เกี่ยวกับสเปกตรัมการแผ่รังสีและการดูดกลืนแสงของเส้นคืออะไร

กฎของเคอร์ชอฟระบุว่าอะตอมของธาตุที่กำหนดจะดูดซับและปล่อยคลื่นแสงที่ความถี่เดียวกัน

• บทช่วยสอน

เพื่อน ๆ เย็นวันศุกร์กำลังใกล้เข้ามา นี่เป็นช่วงเวลาอันแสนวิเศษที่ภายใต้แสงสนธยาอันน่าหลงใหล คุณสามารถหยิบสเปกโตรมิเตอร์ออกมาและวัดสเปกตรัมของหลอดไส้ตลอดทั้งคืน จนกระทั่งแสงแรกของดวงอาทิตย์ขึ้น และ เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น จงวัดสเปกตรัมของมัน
ทำไมคุณถึงยังไม่มีสเปกโตรมิเตอร์เป็นของตัวเอง? ไม่สำคัญหรอก มาตัดเรื่องและแก้ไขความเข้าใจผิดนี้กันดีกว่า
ความสนใจ! บทความนี้ไม่ได้แกล้งทำเป็นบทช่วยสอนที่ครบถ้วน แต่บางทีภายใน 20 นาทีหลังจากอ่าน คุณอาจสลายสเปกตรัมรังสีแรกของคุณไปแล้ว

มนุษย์และสเปกโตรสโคป

ฉันจะบอกคุณตามลำดับที่ฉันผ่านทุกขั้นตอนด้วยตัวเองใคร ๆ ก็อาจพูดจากแย่ที่สุดไปดีที่สุด หากมีใครมุ่งความสนใจไปที่ผลลัพธ์ที่ร้ายแรงไม่มากก็น้อยในทันที คุณสามารถข้ามบทความไปได้ครึ่งหนึ่งอย่างปลอดภัย คนที่มีมือคดเคี้ยว (เช่นฉัน) และคนที่อยากรู้อยากเห็นจะสนใจอ่านเกี่ยวกับการทดสอบของฉันตั้งแต่แรกเริ่ม
มีวัสดุจำนวนมากเพียงพอที่ลอยอยู่บนอินเทอร์เน็ตเกี่ยวกับวิธีประกอบสเปกโตรมิเตอร์/สเปกโตรสโคปด้วยมือของคุณเองจากเศษวัสดุ
เพื่อที่จะซื้อสเปกโตรสโคปที่บ้าน ในกรณีที่ง่ายที่สุด คุณไม่จำเป็นต้องใช้อะไรมากมายเลย นั่นก็คือซีดี/ดีวีดีเปล่าและกล่อง
การทดลองครั้งแรกของฉันในการศึกษาสเปกตรัมได้รับแรงบันดาลใจจากวัสดุนี้ - สเปกโทรสโกปี

ที่จริงแล้วต้องขอบคุณผลงานของผู้เขียนที่ฉันได้รวบรวมสเปกโตรสโคปตัวแรกของฉันจากตะแกรงการเลี้ยวเบนของแผ่นดีวีดีและกล่องชากระดาษแข็งและก่อนหน้านี้กระดาษแข็งแผ่นหนาที่มีช่องและตะแกรงส่งสัญญาณจากแผ่นดีวีดีก็เพียงพอแล้ว สำหรับฉัน.
ฉันไม่สามารถพูดได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าทึ่ง แต่มันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะได้สเปกตรัมแรก ภาพถ่ายของกระบวนการได้รับการบันทึกไว้อย่างน่าอัศจรรย์ภายใต้สปอยเลอร์

ภาพถ่ายสเปกโตรสโคปและสเปกตรัม

ตัวเลือกแรกด้วยกระดาษแข็ง

ตัวเลือกที่สองพร้อมกล่องชา

และสเปกตรัมที่จับได้

เพื่อความสะดวกของฉันเท่านั้น เขาปรับเปลี่ยนการออกแบบนี้ด้วยกล้องวิดีโอ USB ซึ่งกลายเป็นดังนี้:

ภาพถ่ายของสเปกโตรมิเตอร์

ฉันจะบอกทันทีว่าการปรับเปลี่ยนนี้ทำให้ฉันไม่จำเป็นต้องใช้กล้องโทรศัพท์มือถือ แต่มีข้อเสียเปรียบประการหนึ่ง: ไม่สามารถปรับเทียบกล้องกับการตั้งค่าของบริการ Spectral Worckbench ได้ (ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถจับภาพสเปกตรัมแบบเรียลไทม์ได้ แต่ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะจดจำภาพถ่ายที่รวบรวมไว้แล้ว

สมมติว่าคุณซื้อหรือประกอบสเปกโตรสโคปตามคำแนะนำข้างต้น
หลังจากนี้ ให้สร้างบัญชีในโครงการ PublicLab.org และไปที่หน้าบริการ SpectralWorkbench.org ต่อไป ฉันจะอธิบายให้คุณฟังถึงเทคนิคการจดจำคลื่นความถี่ที่ฉันใช้เอง
ขั้นแรก เราจะต้องปรับเทียบสเปกโตรมิเตอร์ของเรา ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องถ่ายภาพสเปกตรัมของหลอดฟลูออเรสเซนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคมไฟเพดานขนาดใหญ่ แต่หลอดไฟประหยัดพลังงานก็ทำได้เช่นกัน
1) คลิกปุ่มจับภาพสเปกตรัม
2) อัพโหลดรูปภาพ
3) กรอกข้อมูลในช่อง เลือกไฟล์ เลือกการปรับเทียบใหม่ เลือกอุปกรณ์ (คุณสามารถเลือกมินิสเปกโตรสโคปหรือกำหนดเองได้) เลือกว่าสเปกตรัมของคุณเป็นแนวตั้งหรือแนวนอน เพื่อให้ชัดเจนว่าสเปกตรัมในภาพหน้าจอ ของโปรแกรมก่อนหน้าเป็นแนวนอน
4) หน้าต่างพร้อมกราฟจะเปิดขึ้น
5) ตรวจสอบว่าสเปกตรัมของคุณหมุนอย่างไร ควรมีช่วงสีน้ำเงินทางด้านซ้าย สีแดงทางด้านขวา หากไม่เป็นเช่นนั้น ให้เลือกเครื่องมือเพิ่มเติม - ปุ่มพลิกแนวนอน หลังจากนั้นเราจะเห็นว่ารูปภาพหมุนแล้ว แต่กราฟไม่หมุน ดังนั้นให้คลิกเครื่องมือเพิ่มเติม - แยกออกจาก foto อีกครั้ง พีคทั้งหมดจะตรงกับพีคจริงอีกครั้ง

6) กดปุ่ม Calibrate กด start เลือกจุดสูงสุดสีน้ำเงินบนกราฟโดยตรง (ดูภาพหน้าจอ) กด LMB และหน้าต่างป๊อปอัปจะเปิดขึ้นอีกครั้ง ตอนนี้เราต้องกดเสร็จสิ้นและเลือกจุดสูงสุดสีเขียวด้านนอกสุด หลังจากนั้น หน้าจะรีเฟรชและเราจะได้ภาพความยาวคลื่นที่ปรับเทียบแล้ว
ตอนนี้คุณสามารถเติมสเปกตรัมอื่นๆ ที่กำลังศึกษาอยู่ได้ เมื่อขอการสอบเทียบ คุณจะต้องระบุกราฟที่เราสอบเทียบไว้ก่อนหน้านี้แล้ว

ภาพหน้าจอ

ประเภทของโปรแกรมที่กำหนดค่าไว้

ความสนใจ! การปรับเทียบจะถือว่าคุณจะถ่ายภาพด้วยอุปกรณ์เดียวกับที่คุณปรับเทียบ การเปลี่ยนความละเอียดของภาพในอุปกรณ์ การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสเปกตรัมในภาพถ่ายที่สัมพันธ์กับตำแหน่งในตัวอย่างที่ปรับเทียบอาจทำให้ผลการวัดบิดเบือนได้
จริงๆ แล้ว ฉันแก้ไขรูปภาพของฉันเล็กน้อยในตัวแก้ไข หากมีแสงสว่างอยู่ที่ไหนสักแห่ง ฉันทำให้สภาพแวดล้อมมืดลง บางครั้งหมุนสเปกตรัมเล็กน้อยเพื่อให้ได้ภาพสี่เหลี่ยม แต่อีกครั้ง เป็นการดีกว่าที่จะไม่เปลี่ยนขนาดไฟล์และตำแหน่งที่สัมพันธ์กับศูนย์กลางของภาพของสเปกตรัมนั้นเอง .
ฉันขอแนะนำให้คุณพิจารณาฟังก์ชันที่เหลือ เช่น มาโคร การปรับความสว่างอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง ในความคิดของฉัน สิ่งเหล่านี้ไม่สำคัญนัก
จากนั้นจะสะดวกในการถ่ายโอนกราฟผลลัพธ์ไปยัง CSV ซึ่งตัวเลขแรกจะเป็นความยาวคลื่นแบบเศษส่วน (อาจเป็นเศษส่วน) และคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคจะเป็นค่าสัมพัทธ์เฉลี่ยของความเข้มของรังสี ค่าที่ได้จะดูสวยงามในรูปของกราฟที่สร้างขึ้นเช่นใน Scilab

SpectralWorkbench.org มีแอปสำหรับสมาร์ทโฟน ฉันไม่ได้ใช้พวกเขา ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถให้คะแนนได้

ขอให้เป็นวันที่เต็มไปด้วยสีสันของสายรุ้งนะเพื่อนๆ

คุณจะต้อง

• - สเปกโตรสโคป;
• - เตาแก๊ส
• - ช้อนเซรามิกหรือพอร์ซเลนขนาดเล็ก
• - เกลือแกงบริสุทธิ์
• - หลอดทดลองโปร่งใสที่เต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์
• - หลอดไส้ทรงพลัง
• - หลอดไฟแก๊ส "ประหยัด" อันทรงพลัง

คำแนะนำ

สำหรับสเปกโตรสโคปแบบเลี้ยวเบน ให้นำแผ่นซีดี กล่องกระดาษแข็งขนาดเล็ก หรือกล่องเทอร์โมมิเตอร์ที่ทำจากกระดาษแข็ง ตัดแผ่นดิสก์ให้มีขนาดเท่ากล่อง บนระนาบด้านบนของกล่อง ถัดจากผนังสั้น ให้วางเลนส์ใกล้ตาในมุมประมาณ 135° กับพื้นผิว ช่องมองภาพเป็นชิ้นส่วนของกล่องเทอร์โมมิเตอร์ เลือกตำแหน่งสำหรับช่องว่างโดยทดลอง สลับการเจาะและปิดผนึกรูบนผนังสั้นอีกอัน

วางหลอดไส้ทรงพลังตรงข้ามช่องสเปกโตรสโคป ในช่องมองภาพสเปกโตรสโคป คุณจะเห็นสเปกตรัมต่อเนื่อง สเปกตรัมสเปกตรัมดังกล่าวมีอยู่สำหรับวัตถุที่ให้ความร้อนใดๆ ไม่มีเส้นปล่อยหรือดูดซับ สเปกตรัมนี้เรียกว่า

ใส่เกลือลงในช้อนเซรามิกหรือพอร์ซเลนขนาดเล็ก ชี้ช่องสเปกโตรสโคปไปที่บริเวณมืดและไม่มีแสงสว่างซึ่งอยู่เหนือเปลวไฟจากตะเกียง แนะนำช้อนเต็มของ. ในขณะที่เปลวไฟเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเข้ม ในสเปกโตรสโคป จะสามารถสังเกตสเปกตรัมการแผ่รังสีของเกลือที่กำลังศึกษา (โซเดียมคลอไรด์) ได้ ซึ่งเส้นการแผ่รังสีในบริเวณสีเหลืองจะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษ การทดลองเดียวกันนี้สามารถทำได้โดยใช้โพแทสเซียมคลอไรด์ เกลือของทองแดง เกลือทังสเตน และอื่นๆ นี่คือลักษณะของสเปกตรัมการแผ่รังสี - เส้นแสงในบางพื้นที่ของพื้นหลังสีเข้ม

ชี้ช่องทำงานของสเปกโตรสโคปไปที่หลอดไส้ที่สว่าง วางหลอดทดลองโปร่งใสที่เต็มไปด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้ครอบคลุมช่องการทำงานของสเปกโตรสโคป ผ่านช่องมองภาพ สามารถสังเกตสเปกตรัมต่อเนื่อง โดยมีเส้นแนวตั้งสีเข้มตัดกัน นี่คือสิ่งที่เรียกว่าสเปกตรัมการดูดกลืนแสง ในกรณีนี้คือคาร์บอนไดออกไซด์

ชี้ร่องการทำงานของสเปกโตรสโคปไปที่หลอดไฟ "ประหยัด" ที่เปิดอยู่ แทนที่จะใช้สเปกตรัมต่อเนื่องตามปกติ คุณจะเห็นเส้นแนวตั้งเรียงกันเป็นส่วนต่างๆ และมีสีต่างกันเป็นส่วนใหญ่ จากนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าสเปกตรัมการปล่อยแสงของหลอดไฟดังกล่าวแตกต่างอย่างมากจากสเปกตรัมของหลอดไส้แบบธรรมดา ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่ส่งผลต่อกระบวนการถ่ายภาพ

วิดีโอในหัวข้อ

โปรดทราบ

สเปกโตรสโคปมี 2 ประเภท แบบแรกใช้ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายตัวโปร่งใส แสงจากวัตถุที่กำลังศึกษาจะถูกป้อนเข้าไปผ่านช่องแคบๆ และสังเกตจากอีกด้านหนึ่งโดยใช้ท่อช่องมองภาพ เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนของแสง โครงสร้างทั้งหมดจึงถูกหุ้มด้วยเคสกันแสง นอกจากนี้ยังอาจประกอบด้วยองค์ประกอบและท่อที่แยกออกจากแสง ไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์ในสเปกโตรสโคปดังกล่าว สเปกโตรสโคปประเภทที่สองคือการเลี้ยวเบน องค์ประกอบหลักคือตะแกรงเลี้ยวเบน ขอแนะนำให้ส่งแสงจากวัตถุผ่านช่องแคบด้วย ปัจจุบันชิ้นส่วนจากแผ่นซีดีและดีวีดีมักใช้เป็นตะแกรงเลี้ยวเบนในการออกแบบโฮมเมด สเปกโตรสโคปชนิดใดก็ตามจะเหมาะสมกับการทดลองที่เสนอ

เกลือแกงไม่ควรมีไอโอดีน

ควรทำการทดลองกับผู้ช่วยจะดีกว่า

ควรทำการทดลองทั้งหมดในห้องมืดและบนพื้นหลังสีดำเสมอ

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์

เพื่อให้ได้คาร์บอนไดออกไซด์ในหลอดทดลอง ให้วางชอล์กโรงเรียนธรรมดาไว้ตรงนั้น เติมด้วยกรดไฮโดรคลอริก เก็บก๊าซที่ได้ไว้ในหลอดทดลองที่สะอาด คาร์บอนไดออกไซด์หนักกว่าอากาศ ดังนั้นมันจะรวมตัวกันที่ด้านล่างของหลอดทดลองที่ว่างเปล่า และแทนที่อากาศในนั้น ในการทำเช่นนี้ ให้ลดท่อจากแหล่งก๊าซซึ่งก็คือจากหลอดทดลองที่เกิดปฏิกิริยาลงในหลอดทดลองเปล่า

คำว่า "สเปกตรัม" ทางกายภาพมาจากคำภาษาละตินว่า "สเปกตรัม" ซึ่งหมายถึง "การมองเห็น" หรือแม้แต่ "ผี" แต่วัตถุที่ตั้งชื่อด้วยคำที่มืดมนนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สวยงามเช่นสายรุ้ง

ในความหมายกว้างๆ สเปกตรัมคือการแจกแจงค่าของปริมาณทางกายภาพเฉพาะ กรณีพิเศษคือการกระจายค่าความถี่ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า แสงที่ดวงตามนุษย์รับรู้ก็เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่งและมีสเปกตรัม

การค้นพบสเปกตรัม

เกียรติในการค้นพบสเปกตรัมของแสงเป็นของ I. Newton เมื่อเริ่มการวิจัยนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุเป้าหมายเชิงปฏิบัติ: เพื่อปรับปรุงคุณภาพของเลนส์สำหรับกล้องโทรทรรศน์ ปัญหาคือขอบของภาพที่มองเห็นได้ ถูกทาสีด้วยสีรุ้งทุกสี

I. นิวตันทำการทดลอง: รังสีแสงส่องเข้าไปในห้องที่มืดมิดผ่านรูเล็ก ๆ แล้วตกลงไปบนหน้าจอ แต่ในเส้นทางของมันกลับมีการติดตั้งปริซึมแก้วสามเหลี่ยมไว้ แทนที่จะเป็นจุดแสงสีขาว กลับมีแถบสีรุ้งปรากฏขึ้นบนหน้าจอ แสงแดดสีขาวกลายเป็นองค์ประกอบที่ซับซ้อน

นักวิทยาศาสตร์ทำให้การทดลองซับซ้อนขึ้น เขาเริ่มสร้างรูเล็กๆ บนหน้าจอเพื่อให้มีรังสีสีเพียงเส้นเดียว (เช่น สีแดง) เท่านั้นที่จะผ่านเข้าไปได้ และยังมีรังสีสีที่สองและอีกหน้าจออยู่ด้านหลังหน้าจอ ปรากฎว่ารังสีสีที่ปริซึมแรกสลายตัวแสงจะไม่สลายตัวเป็นส่วนต่างๆ เมื่อผ่านปริซึมที่สองพวกมันจะเบี่ยงเบนไปเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ รังสีของแสงเหล่านี้จึงเรียบง่าย และหักเหด้วยวิธีต่างๆ กัน ซึ่งทำให้แสงถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ ได้

ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดว่าสีที่ต่างกันไม่ได้มาจากระดับที่แตกต่างกันของ "การผสมแสงกับความมืด" ดังที่เชื่อกันก่อน I. Newton แต่เป็นส่วนประกอบของแสงเอง องค์ประกอบนี้เรียกว่าสเปกตรัมของแสง

I. การค้นพบของนิวตันมีความสำคัญในช่วงเวลานั้น โดยมีส่วนช่วยอย่างมากต่อการศึกษาธรรมชาติของแสง แต่การปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาสเปกตรัมของแสงนั้นเกิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน R.V. Bunsen และ G.R. Kirchhoff ศึกษาสเปกตรัมของแสงที่ปล่อยออกมาจากไฟซึ่งมีการระเหยของเกลือต่างๆ ผสมกัน สเปกตรัมแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสิ่งเจือปน สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยเชื่อว่าองค์ประกอบทางเคมีของดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ สามารถตัดสินได้จากสเปกตรัมแสง นี่คือที่มาของวิธีการวิเคราะห์สเปกตรัม