පරමාණු විසින් ආලෝකය විමෝචනය හා අවශෝෂණය. මාර්ගය වර්ණාවලිය සම්භවය

මෙම ලිපිය පරමාණු විසින් ආලෝකය විමෝචනය හා අවශෝෂණය ආකාරය අවබෝධ කරගැනීම සඳහා අවශ්ය මූලික සංකල්ප සපයයි. ද මෙම සංසිද්ධිය භාවිතය එහි විස්තර කර ඇත.

Smartphone සහ භෞතික විද්යාව

ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග විවිධ තොරව, 1990 පසු උපත ලැබූ ඔහුගේ ජීවිතය මිනිසා සැපයීමට හැකියාවක් නැත. ස්මාර්ට් ජංගම දුරකතන දුරකථන විස්ථාපනය, පමණක් නොව, එය විනිමය අනුපාත, ගනුදෙනු, ටැක්සි කතා පවා ISS මණ්ඩලයේ ගඟනගාමීන් සමග අනුරූප කිරීම, ඔවුන්ගේ වැඩසටහන් හරහා අධීක්ෂණය කිරීම හැකි වේ පමණක් නොවේ. පිළිවෙලින්, හා පාඨමාලා පිළිබඳ කාරණයක් ලෙස සියලු ඩිජිටල් සහායකයින් විසින් බව පෙනේ. පාඨකයන් භෞතික විද්යාව පාඩම් තුළ කම්මැලි මාතෘකාව පෙනෙන්න කිරීමට හා උපකරණ, සියලු වර්ගවල අඩු යුගය හැකි බව පරමාණු මගින් එසේ ආලෝකය විමෝචනය හා අවශෝෂණය. එහෙත් භෞතික විද්යාව පිළිබඳ මෙම ශාඛාව සහ ව්යවස්ථා ගොඩක්.

විද්යුත් චුම්භක වර්ණාවලි විවෘත සඳහා න්යායාත්මක පසුබිම

"මෙම කුතුහලය වැටීමක් පෙර.": කියමනක් ඇත නමුත් මේ අදහස් ප්රකාශ කර දීමට නොව වැරදි සම්බන්ධයක් ඇඟිලි නොගසන වඩා හොඳ බව ඇත්ත. නම්, කෙසේ වෙතත්, ලෝකයේ දෙසට කුතුහලය පෙන්වන්න, කිසි වරදක් සිදු වෙන්නේ නැහැ. දහනව වන සියවසේ අවසානයේ දී, ජනතාව තේරුම් ගැනීමට පටන් චුම්බකත්වය ස්වභාවය (මැක්ස්වෙල් සමීකරණ පද්ධතිය තුළ ඉතා හොඳින් වාර්තා වන). විද්යාඥයන්ට ඉඩ කරන, ඊළඟ ප්රශ්නය, පදාර්ථය ව්යුහය බවට පත් විය. එය වහාම පැහැදිලි කිරීමට අවශ්ය වේ: විද්යා පරමාණු විසින් ආලෝකය ඉතා වටිනා විමෝචන හා අවශෝෂණය නොවේ. මාර්ගය වර්ණාවලිය - මෙම සංසිද්ධිය ප්රතිඵලයක් හා පදාර්ථය පිළිබඳ ව්යුහය අධ්යයනය සඳහා පදනම වේ.

පරමාණුක ව්යුහය

පුරාණ ග්රීසියේ විද්යාඥයන් කිරිගරුඬ බෙදිය කැබලි කිහිපයක් සෑදී ඇති බව යෝජනා "පරමාණු" යනුවෙන් හඳුන්වන. සහ දහනව වන සියවස අවසාන වීමට පෙර, ජනතාව එය කාරණය කුඩාම අංශු කියලා. එහෙත් රන් පත්රයක් මත බර අංශු විසුරුවා හැරීම මත රදර්ෆර්ඩ් අත්දැකීම් පරමාණුව ද අභ්යන්තර ව්යුහයක් ඇති බව පෙන්වා දී තිබෙනවා. බර න්යෂ්ටියක් මධ්යස්ථානය වන අතර ධන ආරෝපිත, සැහැල්ලු සෘණ ඉලෙක්ට්රෝන ඔහු වටා කේන්ද්රගත වේ.

මැක්ස්වෙල් න්යාය තුළ පරමාණු විරෝධාභාසයන්

මෙම සොයා ගැනීම් විරෝධාභාසයන් කිහිපයක් ඇති වෙයි: මැක්ස්වෙල් සමීකරණ අනුව, ඕනෑම ගමන් අංශු විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්ර මදයේ, ඒ නිසා, බලශක්ති නැතිවෙලා යනවා. ඇයි, ඊට පසු, ඉලෙක්ට්රෝන න්යෂ්ටිය බවට වැටී, දිගටම අනුවට නැහැ? එක් එක් පරමාණුවේ අවශෝෂණය හෝ යම් තරංග ආයාමය පමණක් ෆෝටෝන විමෝචනය ඇයි ද පැහැදිලි නැත. බෝර් න්යාය කාක්ෂික ඇතුලු වෙමින්, දෝෂ සුව කිරීමට හැකියාව ලබා දුන්නා. මෙම න්යායේ ප්රස්තුතයන් අනුව, න්යෂ්ටිය වටා ඉලෙක්ට්රෝන කාක්ෂික කාණ්ඩයක් පමණක් විය හැක. අසල්වැසි රාජ්යයන් දෙක අතර සංක්රමණයට යම් ශක්තියක් ඇති ප්රෝටෝනයක් විමෝචනය හෝ අවශෝෂණය කර එක්කෝ සමග අත්වැල් බැඳගනී. පරමාණු විසින් ආලෝකය විමෝචනය හා අවශෝෂණය නිසා, ඒ හරියටම වේ.

තරංග ආයාමය, සංඛ්යාතය, බලශක්ති

වඩාත් සම්පූර්ණ චිත්රයක් ඔබ ෆෝටෝන ගැන ටිකක් කතා කරන්න ඕනේ. මෙම කිසිදු ඉතිරි ජන ඇති බව මූලික අංශු ය. ඔවුන් පමණක් පරිසරය හරහා ගමන් තාක් කල් පවතී. නමුත් බර තවමත් ඇත: මතුපිට පහර, ඔවුන් එය මහජන තොරව නොහැකි වී ඇති බව ප්රේරකයක් සම්ප්රේෂණය. ඒක ගොඩක් ඔවුන් ලඟා වූ හරය කරමින්, ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වන අතර ඔවුන් අවශෝෂණය, ටිකක් උණුසුම්. බෝර් න්යාය මෙම කාරනය පැහැදිලි නැත. සහ එහි හැසිරීම ලක්ෂණ දරන ෆෝටෝන ගුණ ක්වොන්ටම් භෞතික විද්යාව විසින් විස්තර කර ඇත. ඒ නිසා, ආලෝක ෆෝටෝනයක් - ස්කන්ධය සමග අංශුමය සහ තරංගමය දෙකම. ෆෝටෝනයක් ම, සහ තරංග වැනි පහත සඳහන් ලක්ෂණ ඇත: දිග (λ), තරංග (ν), ශක්තිය (E). තරංග ආයාමය සංඛ්යාත බලශක්ති පහළ, සහ පහළ, දිගු.

පරමාණුව පිළිබඳ වර්ණාවලිය

පරමාණුක වර්ණාවලි විවිධ අවස්ථා දී පිහිටුවන ඇත.

1. කක්ෂ 1 (අඩු පහළ ඇති ශක්ති) මත කක්ෂීය 2 (උසස් ශක්ති) සමග පරමාණුව ඉලෙක්ට්රොනික ස්විච.
2. බලශක්ති යම් ප්රමාණයක ආලෝකය (hν) ක්වොන්ටම් ලෙස නිර්මාණය වන, නිදහස් කර ඇත.
3. මෙම ද්රව්ය අනුවකට අවට අවකාශය විමෝචනය වේ.

මේ අනුව එය ලබා රේඛාව වර්ණාවලිය පරමාණුව. එය එසේ නම් වේ, විශේෂ උපකරණ "උඩ" විට මාර්ග පටිගත උපාංගය ස්ථාවර සංඛ්යාව මත ආලෝකය පිටතට යන ෆෝටෝන ඔහුගේ ස්වරූපය පැහැදිලි කරයි. , විවිධ සංඛ්යාත සමග සංසිද්ධිය තරංග වෙනස් වර්තන දර්ශකය ඇති විවර්තනය විසින් භාවිතා තරංග ආයාමයට අනුව වෙනස් වෙන වෙනම ෆෝටෝන කිරීමට, ඒ නිසා, තවත් එක් අනෙක් වඩා පරාවර්තනයකට ලක්.

ද්රව්ය ගුණ සහ වර්ණාවලිය

එම ද්රව්යය රේඛාව වර්ණාවලිය පරමාණු එක් එක් ආකාරයේ සඳහා අද්විතීය වේ. වෙනත් - එනම්, හයිඩ්රජන් විමෝචන එක් රැහැන් සමූහයක්, සහ රන් ලබා දෙනු ඇත. මෙම කරුණ වර්ණාවලීක්ෂණය අයදුම්පත සඳහා පදනම වේ. මේ පරාසයේ කිසිම දෙයක් ලබා ගෙන තිබීම, එක් එකිනෙකාට සාපේක්ෂ සංවිධානය එහි පරමාණු තුළ, ද්රව්යයේ දේ තේරුම් ගත හැක. මෙම ක්රමය ඔබ බොහෝ විට රසායන විද්යාව හා භෞතික විද්යාව යොදා ගන්නා ද්රව්ය ගුණ නිර්වචනය සහ විවිධ කිරීමට ඉඩ. පරමාණු ආලෝකයේ අවශෝෂණ හා විමෝචන - අවට ලෝකය පිළිබඳ අධ්යයනය සඳහා වඩාත් පොදු මෙවලම් එකක්.

අවාසි විමෝචන වර්ණාවලිය

මෙම ස්ථානය දක්වා පරමාණු විමෝචනය කරන ආකාරය පිළිබඳ වැඩි පවසයි. නමුත් සාමාන්යයෙන්, සියලු ඉලෙක්ට්රෝන එහි සමතුලිතතාව රාජ්ය කාක්ෂික වේ, ඔවුන් අනෙකුත් රාජ්යයන් වෙත මාරු වීමට කිසිම හේතුවක් නැහැ. එම ද්රව්යය දෙයක් ප්රතික්ෂේප වේ, එය පළමු බලශක්ති අවශෝෂණය කළ යුතුය. ආලෝකය පරමාණු පිළිබඳ වූ අවශෝෂණ හා විමෝචන ගසාකන ක්රමයක් මෙම නොමැතිකම. කෙටියෙන් අපට වර්ණාවලිය වීමට පෙර පළමු කාරණය, තාපය හෝ ආලෝකය ඒ ගැන කියන්න. ගැටලු, විද්යාඥයෙකු තරු අධ්යයනය නම් විකල්ප නැහැ, සහ ඒ නිසා ඔවුන් තම අභ්යන්තර ක්රියාදාමයන් ඔස්සේ දිලේ. එහෙත්, ඔබ එය විනාශ කිරීමට සැබවින්ම අවශ්ය වන්නේ මේ පරාසයේ ලබා ගැනීම සඳහා, ලෝපස් කෑල්ලක් හෝ ආහාර නිෂ්පාදන අධ්යයනය කිරීමට අවශ්ය නම්. මෙම ක්රමය සෑම විටම එය එසේ නොවේ.

අවශෝෂණය වර්ණාවලිය

ක්රමයක් ලෙස පරමාණු විසින් විමෝචන හා ආලෝකයේ අවශෝෂණය දෙපස දෙකක් "වැඩ". ඔබ ද්රව්යයක් බ්රෝඩ්බෑන්ඩ් (එනම්, එක් කරන විවිධ තරංග ආයාම ෆෝටෝන ඇත) මත ආලෝකමත්, පසුව දිග අවශෝෂණය වනන්න දේ දකින්න පුළුවන්. නමුත් මෙම ක්රමය සුදුසු සෑම විටම නොවේ, ද්රව්යමය විද්යුත් චුම්භක පරිමාණ අපේක්ෂිත කොටසක් කිරීම යනු විනිවිද භාවයෙන් ඇති බවට වග බලා ගන්න.

ගුණාත්මක හා ප්රමාණාත්මක විශ්ලේෂණය

එය පැහැදිලි වර්ණාවලිය එක් එක් ද්රව්යයක් සුවිශේෂී බව බවට පත් විය. පාඨකයා මෙම විශ්ලේෂනය එය සිදු කරන්නේ කුමන සිට ද්රව්යමය තීරණය කිරීම සඳහා පමණක් භාවිතා කරන බව නිගමනය කළ හැකියි. කෙසේ වෙතත්, විය හැකි පරාසයක පැතිරුනු වේ. මිදුල තුළ පරමාණු සංඛ්යාව විශේෂ තාක්ෂණික ක්රම පළල විභාග සහ පිළිගැනීමක් හා එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස මාර්ග තීව්රතාව භාවිතා සකස් කළ හැකි ය. තව ද, මෙම දර්ශකය වෙනස් ඒකක ප්රකාශ කළ හැක:

• ප්රතිශතයක් (උදාහරණයක් ලෙස, මෙම මිශ්ර ලෝහය 1% ඇලුමිනා අඩංගු);
• මවුල දී (සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් මෙම දියර 3 mol දියකර);
• ග්රෑම් (යුරේනියම් සහ තෝරියම් ග්රෑම් 0.4 0.2 ග්රෑම් නියැදිය වර්තමාන).

සමහර විට විශ්ලේෂණය මිශ්ර වේ: ගුණාත්මක හා ප්රමාණාත්මක යන දෙකම. නමුත් ෙහයින්ද, භෞතික විද්යාඥයන් වන රේඛා තත්ත්වය කටපාඩම්, සහ විශේෂ වගු උදවු ඇතිව තම සෙවන ඇගයීමට, නමුත් දැන් ඒ සියල්ල වැඩසටහන කරයි.

වර්ණාවලිය භාවිතය

අප දැනටමත් පරමාණු ආලෝකයේ විස්තර, මොන විමෝචන හා අවශෝෂණය සාකච්ඡා කර ඇත. වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය ඉතා පුළුල් ලෙස භාවිතා කර ඇත. මිනිස් ක්රියාකාරකම් නිසා කිසිදු ක්ෂේත්රයක්, අපි සංසිද්ධිය භාවිතා සලකා කරනු ලබන කිසිදු කරුණක් නැත. ඔවුන් කිහිපයක් මෙන්න:

1. මෙම ලිපිය ආරම්භයේ දී, අප ස්මාර්ට් ෆෝන් ගැන කතා කළා. සිලිකන් අර්ධ සන්නායක කොටස් වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය භාවිතා පර්යේෂණ ස්ඵටික හරහා ද, ඒ නිසා කුඩා බවට පත් වී ඇත.
2. ඕනෑම සිද්ධිය එය එක් එක් පරමාණුවේ ඉලෙක්ට්රෝන ෂෙල් ඇති සුවිශේෂතා නම් වෙඩි වගේ මුලින්ම වෙඩි දේ, ඇයි කාර් පහළ රාමුව හෝ කුළුණු දොඹකර කඩා තීරණය ද, සමහර වස ජනතාව විෂ ඔහු කොතරම් කාලයක් ජල වැය.
3. වෛද්ය ශ්රාව සම්බන්ධයෙන් බොහෝ විට ඔවුන්ගේ වාසියට වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය භාවිතා, නමුත් එය මෙම ක්රමය පටක ඉල්ලුම් කර එය සිදු වන.
4. මන්දාකිණිවල, කොස්මික් ගෑස් වලාකුළු, තරු ඉදිරිපිට ග්රහලෝක - මේ සියල්ල සැහැල්ලු සහ වර්ණාවලිය බවට එහි විසංයෝජනය විසින් අධ්යයනය කර ඇත. විද්යාඥයන් මෙම වස්තූන් සංයුතිය, ඔවුන්ගේ වේගය, සහ හේතුවෙන් ඔවුන් විමෝචනය හෝ අවශෝෂණය වන ෆෝටෝන අල්ලා සහ විශ්ලේෂණය කළ හැකි බව ඔවුන් දී ඇති ක්රියාවලිය දන්නවා.

විද්යුත් චුම්භක පරිමාණ

සියලු බොහෝ, අපි දෘශ්ය ආලෝකය සඳහා අවධානයක් යොමු කරයි. නමුත් විද්යුත් චුම්භක පරිමාණයෙන් මෙම කොටස ඉතා කුඩා වේ. මිනිස් ඇසට දේදුන්නක වර්ණ හත වඩාත් පුළුල් හදන්න නැත යන කාරනය. දෘශ්යමාන ප්රෝටෝන (λ = 380-780 nm) පමණක් නොව විමෝචනය හැකි අතර අවශෝෂණය, නමුත් වෙනත් ෆෝටෝන. විද්යුත් චුම්භක පරිමාණ ඇතුලත් වේ:

1. ගුවන් විදුලි තරංග (λ = 100 කිලෝ මීටර්) දිගු දුර ප්රමාණයක් තොරතුරු සම්ප්රේෂණය. නිසා ඉතා විශාල තරංග ආයාමය කිරීමට, ඔවුන්ගේ ශක්තිය ඉතා අඩු වේ. ඔවුන් ඉතා පහසුවෙන් අවශෝෂණය කර ගනු ලබයි.
2. Terahertz තරංග (λ = 1-0,1 මිලිමීටර) මෑතක් වන තුරු, පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි නොවේ. මීට කලින්, ඔවුන්ගේ පරාසය ගුවන් විදුලි තරංග ඇතුළත් වේ, නමුත් මේ වන විට එය විද්යුත් චුම්භක පරිමාණ මෙම කොටස වෙනම පන්තියේ වෙන්කර ඇත.
3. අධෝරක්ත තරංග ආයාමය (λ = 0,74-2000 මයික්රෝමීටර) තාප හුවමාරුව. ගිනි, ආලෝකය, හිරු මහත් ඔවුන් විමෝචනය කරනු ලබයි.

ඒ ගැන වැඩි විස්තර ලිවීමට නොහැකි වනු ඇත එසේ, අපි දෘශ්ය ආලෝකය සමාලෝචනය.

පාරජම්බුල තරංග ආයාමය (λ = 10-400 nm) අතිරික්ත මිනිසා සඳහා මාරක, නමුත් ඔවුන්ගේ අවාසිය ආපසු හැරවිය නොහැකි ය. අපගේ කේන්ද්රීය තරු පාරජම්බුල කිරණ ගොඩක් ලබා දෙන අතර, ඒවා පෘථිවි වායුගෝලය එය බොහෝ අත.

එක්ස්-රේ කිරණ සහ ගැමා කිරණ (λ <10 nm) පොදු පරාසයක ඇති, නමුත් සම්භවය වෙනස් වේ. ඔවුන් ලබා ගැනීම සඳහා, එය ඉතා ඉහළ ප්රවේගයන් ඉලෙක්ට්රෝන හෝ පරමාණු විසුරුවා හැරීම සඳහා අවශ්ය වේ. ජනතාවගේ රසායනාගාර එය කළ හැකි, නමුත් එවැනි බලය ස්වභාවය පමණක් ඇතුළත තරු, හෝ දැවැන්ත වස්තු ගැටුම් ඇති. අග ක්රියාවලිය උදාහරණයක් සුපර් නෝවාව පිපිරීම්, කළු කුහර විසින් තරු අවශෝෂණය, මන්දාකිණි හා මන්දාකිනි හා ගෑස් දැවැන්ත වලාකුළු දෙකක් තරගය ලෙස සේවය කළ හැකිය.

සියලු වැටි විද්යුත් චුම්භක තරංග, පරමාණු විසින් විමෝචනය හා අවශෝෂණය කිරීමට එනම් හැකියාව, මිනිස් ක්රියාකාරකම් තුළ භාවිතා වේ. කුමක් පාඨකයා විසින් තෝරා ගනු (හෝ තෝරා පත් කර ගැනීම සඳහා පමණි) බව ඔහුගේ ජීවිතයේ මාර්ග ලෙස, ඔහු නිසැකව වර්ණාවලි අධ්යයන ප්රතිඵල සමඟ මුහුණ දීමට සිදු වේ. විකුණන්නා වරක් විද්යාඥ ද්රව්ය වල ගුණ පිළිබඳව අධ්යනය සහ ක්ෂුද්ර නිර්මාණය නිසා නවීන ගෙවීම් පර්යන්තය භුක්ති විඳියි. ගොවිජන ක්ෂේත්ර fertilizes සහ ඉහළ අස්වැන්නක් එකතු වරක් භූ විද්යාඥයා පොස්පරස් ලෝපස් කෑල්ලක් සොයා නිසා පමණක් දැන්. ඇය පමණක් දිගටම පවතින රසායනික ඩයි වර්ග නිර්මාණය කිරීමේ දීප්තිමත් ඇඳුම් කුමන සංයුතියකින්.

එහෙත් පාඨකයා විද්යා ලෝකය සමඟ තම ජීවිතය හා සම්බන්ධ වීමට අවශ්ය නම්, ඔබ පරමාණු තුළ ආලෝක ෆෝටෝන විමෝචනය හා අවශෝෂණය කිරීමේ ක්රියාවලිය මූලික සංකල්ප වඩා ගොඩක් වැඩි ඉගෙනගන්න තියෙනවා.