Что такое Спектр

Вещества имеют свои собственные свойства, по которым можно различать разные вещества. Вещества из-за своего состава испускают свои характерные спектры при определенных условиях. Это свойство спектра используется для определения состава вещества.

Поскольку свет имеет флуктуирующую природу, длина волны света является его признаком. Различные цвета света указывают на то, что он имеет различные длины волн. От коротковолнового ультрафиолетового света до длинноволнового инфракрасного света, весь свет виден. Ряд различных длин волн света, расположенных отдельно в соответствии с длиной волны, составляет так называемый спектр. Эмиссионная спектроскопия работает в спектральном диапазоне только части ультрафиолетовой области, видимой области и части инфракрасной области, с длинами волн в диапазоне от 1600 до 8500 Å. Спектр вещества можно проанализировать с помощьюэмиссионная спектроскопия.

Вещества могут испускать спектры, вещества обладают эффектом поглощения и рассеивания света, эти явления могут быть использованы для определения веществ. Существует три типа спектров, испускаемых веществами: линейчатые спектры, полосатые спектры и непрерывные спектры.

Обычно в качестве источника искры для спектрального анализа используется пламя, дуга или искра, и под действием источника искры анализируемое вещество находится в высокотемпературном газообразном состоянии, как правило, диссоциированном на атомы или ионы, которые после искры испускают линейчатые спектры. Поэтому спектральный анализ использует спектральные линии в линейном спектре. Результаты дают только тип и содержание элементов, входящих в состав вещества, а не молекулярную структуру вещества.

Искра атомов каждого элемента производит набор характерных спектров, появление которых доказывает наличие элемента в источнике излучения. Десятки тысяч спектральных линий, произведенных искрой атомов или ионов, имеют определенные длины волн. Поскольку определение длины волны может достигать высокой степени точности, большинство спектральных линий в спектре можно точно определить, к какому элементу они относятся, поэтому спектр для качественного анализа является очень надежным методом, чувствительным, быстрым и простым.

Если содержание элемента в образце не слишком велико, интенсивность спектральных линий, испускаемых элементом, пропорциональна его содержанию. Это соотношение становится основой количественного спектрального анализа и делает его очень удобным методом. Количественный спектральный анализ выполняется быстрее химического анализа и может быть выполнен с меньшим количеством образцов.

Спектры, испускаемые веществом, должны быть спектроскопически разделены. Спектрометр должен иметь три элемента: входную щель, решетку, разделяющую свет разных длин волн и выстраивающую их в ряды в соответствии с длиной волны, и выходную щель, которая фокусируется на изображении для формирования спектральных линий (спектральные линии являются изображением щели).

Спектральные линии попадают в фокальную плоскость и могут быть приняты с помощью фотопластинки, наблюдаются с помощью окуляра (для видимого света) или получены с помощью выходной щели (чтобы отличить их от других спектральных линий поблизости). Один из них - спектрограф, следующий - спектроскоп, а третий - монохроматор. Если выходная щель установлена на многих спектральных линиях и фотоэлектрическое приемное устройство (фотоумножительная трубка) установлено за выходной щелью, он становится фотоэлектрическимспектрометр прямого считывания.