Friss tételek

Színképelemzés (Spectroscopy)

Színképelemzés (Spectroscopy)

Színképelemzés

Az izzó szilárd anyagok fényt bocsátanak ki. Ezeknek a színeknek a színképe folytonos, nem úgy, mit a gázoknál és gőzöknél.

A színképelemzés vagy spektrumanalízis az összetevőire bontott elektromágneses sugárzás, a színkép vizsgálatát jelenti. A színképelemzéssel foglalkozó tudományágat spektroszkópiának nevezzük.
Színképelemzés (Spectroscopy)
A csillagok atmoszférájának az összetételére és a fizikai állapotára vonatkozó ismereteinket a csillagászati színképelemzés eredményei tették lehetővé. (Az általános értelemben vett színképelemzéshez lásd: Spektroszkópia.) A csillagászati színképelemzés során megvizsgálják az egyes hullámhossz-tartományok intenzitását, erősségét ill. fényességét, továbbá az ún. Fraunhofer-vonalak helyzetét és szélességét. Ez utóbbiakat a földi anyagok színképelemzési eredményeivel összehasonlítva bizonyos elemeknek és vegyületeknek a csillag légkörében való előfordulására következtethetünk. A fényintenzitás folytonos színképbeli eloszlása a hőmérséklettől és az anyagi összetételtől függ, így ebből meghatározható a csillagok egyik legfontosabb tulajdonsága, a felszíni hőmérséklet. A színképvonalak Doppler-eltolódásának vizsgálatával információt nyerhetünk a csillag látóirányú (radiális) sebességéről, majd ebből közvetve - kettős vagy többesrendszer esetén - a rendszer tagjainak tömegére és egyéb fizikai tulajdonságaira következtethetünk.

A Fraunhofer által megfigyelt spektrumvonalak közül a legjelentősebbek (köztük a híres Na-dublett)
Fraunhofer- jelölés Hullámhossz (nm) A vonal kémiai eredete Ekvivalens szélesség (pm)
A 759,370 atmoszférikus O2 -
B 686,719 atmoszférikus O2 -
C 656,281 hidrogén alfa (Hα) 402,0
D1 589,592 semleges nátrium (Na I) 56,4
D2 588,995 semleges nátrium (Na I) 75,2
E 527,039 semleges vas (Fe I)
F 486,134 hidrogén béta (Hβ) 368,0
G 431,42 CH molekula
H 396,847 ionizált kalcium (Ca II) 1546,7
K 393,368 ionizált kalcium (Ca II) 2025,3
L 382,044 vas
N 358,121 vas
P 336,112 ionizált titán
T 302,108 vas

Színképelemzés (Spectroscopy)A spektroszkópia tudományág kialakulása Newton 1666-os kísérletére vezethető vissza, amikor napszínképet állított elő prizma segítségével. Felfedezéséről és észrevételeiről az 1704-ben megjelent Optika című művében írt, ahol tisztázta a színek természetét, és az ún. törésmutató hullámhossztól való függését. A XVIII. század elején többen (Descartes, Hook, Herschel) is elvégezték ugyanezt a kísérletet. A jelenség behatóbb tanulmányozásához Wollaston (1766-1828) rést is alkalmazott a kísérleteinél, s első ízben felfedezte a napszínkép abszorpciós (elnyelési) vonalait. Szám szerint 7 spektrumvonalat figyelt meg - köztük a Na-dublettet -, jelentőségüket azonban nem ismerte fel. Ezt egy német optikus, Fraunhofer (1787-1826) tette meg, aki - távcsőhöz csatolva diszperzív optikai elemet - a Nap spektrumában mintegy 600, mai néven Fraunhofer-vonalat talált; melyek közül 350-nek a pontos pozícióját is meghatározta, kiszámítva az általuk letakart színek törésmutatóját. Ezzel 1814-ben megszületett a csillagászati spektroszkópia.

Színképelemzés (Spectroscopy)Fraunhofer felfedezésével egy időben, 1823-ban, W. H. Fox Talbot és John Herschel (William Herschel fia) különféle elemekkel festett lángok színképét vizsgálták, és utaltak rá, hogy ez alapján kémiai analízis végezhető. Brewster 1832-ben felfedezte, hogy a Fraunhofer-féle vonalak földi fényforrással is előállíthatók. A salétromsav gőzén átbocsátott napfény színképében mintegy 2000 vonalat számlált meg. Azt is megfigyelte, hogy a vonalak száma nő, ha növeljük a gázréteg vastagságát, sűrűségét vagy hőmérsékletét. E kísérletei nyomán Brewster úgy gondolta, hogy a Nap fehér fényéből a Föld légköre szűr ki bizonyos színeket, és ezek helyén észleljük a Fraunhofer-féle vonalakat. 1849-ben Foucault különféle eredetű színképek vizsgálatával szintén egy alapvető felismerésre jutott: a spektrum abszorpciós vagy emissziós volta attól függ, hogy a fény közvetlenül a fényforrásból érkezik hozzánk, vagy a fényforrást elhagyva egy adott anyagon haladt át. 1859-ben Foucault, és Bunsen (1811-1899) eredményeit felhasználva Kirchhoff (1824-1887) felállította a klasszikus spektrumanalízis 3 alaptörvényét:


Share this:

Megjegyzés küldése

 
Copyright © 2007- Érettségi vizsga tételek gyűjteménye. Designed by OddThemes | Distributed By Gooyaabi Templates