Дисперсия света открыта Ньютоном. Его опыт состоит в следующем: узкий солнечный луч, проходя через призму, дважды преломляется на ее гранях и разлагается на разноцветные лучи
Результаты опыта свидетельствуют о том, что:
- белый свет — сложный, он состоит из лучей разного цвета. Цвет определяется частотой волны
- показатель преломления вещества призмы n зависит от цвета лучей; для фиолетового он больше, чем для красного(nф > nкр)
- скорость света зависит от цвета лучей; фиолетовый свет имеет в веществе призмы меньшую скорость, чем красный (vф < vкр)
- скорость света зависит от частоты волны.
Спектры. Совокупность цветов, составляющих излучение разных источников, называется спектром излучения. Численно спектр описывается набором частот n или длин волн l, соответствующих монохроматическим составляющим сложного излучения. На экране за преломляющей призмой (см. рис. 1) цвета в спектре белого цвета располагаются в определенном порядке от красного (lкр = 0.76 мкм) до фиолетового (lф = 0.4 мкм). Совокупность этих цветов составляет видимый человеком спектр. Обнаружено, что за красной частью видимого спектра находится невидимый инфракрасный участок (l > 0.76мкм), а за фиолетовой частью — ультрафиолетовый участок (l < 0.4мкм).
Спектры, получаемые от светящихся тел, называются спектрами излучения. Они бывают трех типов: сплошные, линейчатые, полосатые.
|
вид спектра |
характер |
источники |
| сплошной | Цвета непрерывно переходят один в другой. Содержатся все длины волн из некоторого диапазона. | Нагретые твердые и жидкие вещества. |
| линейчатый | Присутствуют светящиеся линии, разделенные темными промежутками. Содержатся отдельные длины волн. | Разреженный газы или пары. |
| полосатый | Присутствуют полосы, содержащие большое число близко расположенных линий. | Нагретые вещества в газообразном молекулярном состоянии. |
Если пропустить белый свет через вещество, то часть излучения поглощается атомами вещества. В сплошном спектре появляются темные линии поглощения. Такой спектр называется спектром поглощения.
Спектральный анализ. Атомы каждого химического элемента излучают строго определенные длины волн, совокупность которых определяется строением атомов и является характерным признаком данного элемента.
Спектральный анализ — способ определения химического состава вещества по его спектру.
Чувствительность спектрального анализа — 10-8 г.
Прибор, позволяющий получать и исследовать спектры, называется спектроскопом.