Упрощенная HTML-версия
дискретные значения. Полную энергию Емол молекулы можно приближенно представить как сумму
квантовых значений энергий разных видов:
Емол = Еэл+ Екол + Евр.
(10.3)
Т.о молекулярные спектры возникают при квантовых переходах молекул с одного
энергетического уровня на другой. Эти спектры имеют вид отдельных широких полос и называются
полосатым спектром
(рис. 2, б), соответственно их дают вещества, находящиеся в молекулярном
состоянии. В некоторых случаях полосы могут состоять из отдельных близко расположенных линий,
в других - быть сплошными.
Нормальное состояние атома (или молекулы) характеризуется наименьшей энергией. Для
перевода атома (молекулы) в возбужденное состояние необходимы либо высокая температура, либо
условия газового разряда, либо электромагнитное излучение, либо экзотермическая химическая
реакция. В возбужденном состоянии ни атом, ни молекула долго находиться, не могут т.к. в природе
существует закономерность:
тела замкнутой системы стремятся прийти в такое состояние,
занять такое положение, в котором их потенциальная энергия минимальна.
(Например,
потенциальная энергия системы ядро - электрон, тем меньше, чем меньше расстояние между ними).
Поэтому произойдет квантовый переход в состояние с наименьшей энергией, который будет
сопровождаться излучением энергии (второй постулат Бора). Последовательность спектральных
линий (или полос), образующихся при различных переходах атомов или молекул из возбужденных
состояний в нижележащие и расположенных по длинам волн называется
спектром испускания (или
эмиссионным спектром)
. Т.о. например, эмиссионный атомный спектр будет представлять собой
набор ярких цветных линий разделенных между собой темными промежутками (рис. 10.3, рис. 10.5).
Переход атома (молекулы) в возбужденное состояние, как правило, сопровождается
Рисунок 10.3. Линейчаты спектр излучения
поглощением энергии. При этом поглощаются фотоны только таких частот, какие могут испускаться
атомами или молекулами в возбужденном состоянии. Эти частоты называют
резонансными,
а
образующийся при этом спектр называют
спектром поглощения
(рис. 10.2). Спектр поглощения
получают, пропуская свет от источника, дающего сплошной спектр, через вещество, атомы и
молекулы которого находятся в невозбужденном состоянии.
Сплошным
называют спектр, в состав
которого входят все длины волн. Он представляет собой непрерывную разноцветную полоску (рис.
10.4). Все раскаленные твердые тела, расплавленные металлы, а также светящиеся газы и пары,
находящиеся под очень высоким давлением, дают сплошной спектр. Например, спектр Солнца
сплошной, т.к. его оболочка состоит из газов, находящихся под большим давлением.
Порядок
выполнения
работы
Рисунок 10. 4. Сплошной спектр
1.
Получение____ спектра
неона:
а) включите установку со спектроскопом, включите неоновую лампу;
б) перемещая неоновую лампу вдоль щели коллиматора, получите наиболее яркое
изображение спектра;
в) окуляром зрительной трубы получите резкое изображение спектра;
г) регулятором ширины щели уменьшите толщину линий спектра до возможного минимума;
д)
регулятором яркости измерительной шкалы установите наиболее удобную яркость шкал
При работе с монохроматором регулятором яркости стрелочного указателя установите наиболее
удобную яркость стрелки;
63