Aplicación de Instrumento Espectral y Tecnología

- Apr 27, 2018 -

La luz es generada por los electrones que se mueven dentro del átomo. El movimiento de los electrones en los átomos de las distintas sustancias es diferente, por lo que emiten ondas de luz también son diferentes. El estudio de la emisión de luz y la absorción de la luz de diferentes sustancias tiene una importancia teórica y práctica importante y se ha convertido en una disciplina especializada: la espectroscopia. El espectro directo de la emisión del objeto se llama espectro de emisión. Hay dos tipos de espectros de emisión: espectro continuo y espectro de línea brillante. La distribución continua de espectros que contienen tonos rojos de luz de varios colores se llama espectro continuo. El espectro de emisión de gas sólido, líquido y a alta presión es un espectro continuo. Tal como la luz emitida por el filamento, la luz emitida por el acero fundido caliente forma un espectro continuo.

El espectro que contiene solo algunas líneas discretas se llama línea brillante. Las líneas brillantes en el espectro de líneas brillantes se llaman líneas espectrales, y las líneas corresponden a luces de diferentes longitudes de onda. El espectro de emisión del vapor del gas o metal delgado es el espectro de línea brillante. El espectro de línea brillante es emitido por el estado libre del átomo, también llamado espectro atómico. Observe el espectro atómico del gas, puede usar el espectrómetro, que es un tubo de vidrio cerrado relativamente pequeño, que está equipado con gas a baja presión, el tubo tiene dos electrodos en ambos extremos. Los dos electrodos conectados a la fuente de alimentación de alto voltaje, el tubo de descarga de gas delgado brillo, lo que resulta en un cierto color de la luz.


Observe el material atómico o líquido del espectro atómico, puede ponerlos en la llama o el arco del gas para quemar, para que se gasifiquen después de la luz, se puede ver desde el espectroscopio a su espectro de líneas brillantes.


Los experimentos muestran que los átomos son diferentes, la emisión del espectro de líneas brillantes también es diferente, cada elemento de los átomos tiene un cierto espectro de líneas brillantes. Cada átomo solo puede emitir luz de ciertas longitudes de onda con sus propias características, por lo que la línea del espectro de la línea brillante se denomina línea característica del átomo. El uso de líneas características atómicas puede identificar la materia y estudiar la estructura de los átomos.


Espectros de absorción de objetos de alta temperatura emitidos por luz blanca (que contiene todas las longitudes de onda de distribución continua de luz) a través del material, algunas longitudes de onda de luz absorbidas por el material después del espectro, llamado espectro de absorción. Por ejemplo, deje que la luz blanca emitida por el arco a través de la temperatura más baja del sodio (en la lámpara de alcohol en el corazón de alguna sal, la descomposición de la sal producirá sodio), y luego use el espectroscopio para observar, verá en el espectro continuo Hay dos líneas oscuras en el fondo, que es el espectro de absorción de los átomos de sodio. Vale la pena señalar que cada una de las líneas oscuras en los espectros de absorción de los diversos átomos corresponde a una línea brillante en el espectro de emisión de los átomos. Esto indica que la luz absorbida por los átomos de gas criogénico es exactamente la luz que emite este átomo a altas temperaturas. Por lo tanto, la línea espectral en el espectro de absorción (línea oscura) es también la línea característica del átomo, excepto que el espectro característico generalmente visto en el espectro de absorción es menor que en el espectro de línea brillante.


Análisis espectral Debido a que cada átomo tiene su propia línea característica, puede basarse en el espectro para identificar el material y determinar su composición química, este método se denomina análisis espectral. Haga un análisis espectral, puede usar el espectro de emisión, también puede usar el espectro de absorción. La ventaja de este método es muy sensible y rápida. Un determinado elemento en el contenido de material de 10-10 gramos, puede encontrarlo a partir del espectro de sus líneas características, que puede verificarlo. El análisis espectral tiene una amplia gama de aplicaciones en ciencia y tecnología:


En la inspección de materiales semiconductores, el silicio y el germanio no cumplen los requisitos de alta pureza, es necesario utilizar el análisis espectral;


Históricamente, el análisis espectroscópico también ha ayudado a encontrar muchos elementos nuevos, como el rubidio y el cesio, que se han visto a partir del espectro de líneas características que antes se desconocían;


El análisis espectral también es útil para estudiar la composición química de los cuerpos celestes. A principios del siglo diecinueve, cuando estudiaba el espectro solar, se descubrió que había muchas líneas oscuras en su espectro continuo. Inicialmente no se sabe cómo se formaron estas líneas oscuras, y más tarde las personas entienden la absorción de la génesis, solo para saber que esto es emitido por el sol dentro de la luz a través de la temperatura relativamente baja de la atmósfera solar generada cuando el espectro de absorción. El análisis cuidadoso de estas líneas oscuras, es consistente con las características de varias líneas atómicas, las personas sabrán que la atmósfera del sol contiene hidrógeno, helio, nitrógeno, carbono, oxígeno, hierro, magnesio, silicio, calcio, sodio y otras docenas de elementos.


El color de la luz compleja se divide por el orden de las longitudes de onda después del sistema de dispersión, como la luz solar, después de la formación del espectro de color según el orden del índigo rojo naranja, amarillo, verde y azul. La estructura del espectro, el mecanismo, la naturaleza y su aplicación en la investigación científica y la práctica de la producción han acumulado muchos conocimientos y constituyen una disciplina muy importante: la espectroscopia. La espectroscopia es ampliamente utilizada, y cada átomo tiene su propio espectro único, como si las personas tuvieran "huellas dactilares" como diferentes. Forman una serie de líneas espectrales según ciertas leyes. La naturaleza de la línea espectral atómica está estrechamente relacionada con la estructura atómica y es una base importante para estudiar la estructura atómica. El análisis espectral se puede llevar a cabo utilizando los principios y métodos experimentales de espectroscopia. Cada elemento tiene su propia línea espectral única, y se puede ver que el espectro atómico generado por una sustancia se compara con la línea de marcador del elemento conocido. Qué elementos están compuestos, con el espectro no solo el análisis cualitativo de la composición química de la sustancia. material, sino también para determinar la cantidad de contenido del elemento. Los métodos de análisis espectral tienen una alta sensibilidad y precisión. En la exploración geológica mediante el análisis espectral se puede probar en el mineral que contiene trazas de metales preciosos, elementos raros o elementos radiactivos. Con la velocidad de análisis espectral, mejora en gran medida la eficiencia del trabajo, pero también se puede utilizar para estudiar la composición espectral de los cuerpos celestes y la calibración de la longitud estándar del dispositivo original.


Un patrón dispuesto en orden de longitud de onda (o frecuencia) después de dividirse a través de un sistema de dispersión (como un prisma, una rejilla). Por ejemplo, el sol pasa a través del prisma para formar un espectro de color continuo de orden rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y púrpura. Rojo a morado, que corresponde a la longitud de onda de 7,700-3,900 angstroms, es visible para el ojo humano y puede ver la parte. Rojo fuera de la longitud de onda más larga de la luz infrarroja, el extremo púrpura de la longitud de onda es más corto que la luz UV, no se puede percibir a simple vista, pero se puede grabar con el instrumento.


Por lo tanto, de acuerdo con la región de longitud de onda, el espectro se puede dividir en espectro infrarrojo, espectro visible y espectro ultravioleta; de acuerdo con la naturaleza de lo generado, se puede dividir en espectro atómico, espectro molecular; de acuerdo con las diferentes formas, se puede dividir en espectro de emisión, espectro de absorción y espectro de dispersión; de acuerdo con la apariencia espectral de morfología diferente, se puede dividir en espectro de línea, con espectro espectral y continuo.


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