ĆWICZENIE NR 74
BADANIE WIDM OPTYCZNYCH PRZY POMOCY SPEKTROSKOPU
WSTĘP TEORETYCZNY
Emisja światła przez ciała świecące jest wynikiem przemian energetycznych w atomach i cząsteczkach. Atom wysyła światło jeśli znajduje się w stanie pobudzonym energetycznie; stan ten jest stanem krótkotrwałym. Podczas przejścia ze stanu wzbudzonego do stanu normalnego atom wysyła promieniowanie w postaci fali elektromagnetycznej o częstości drgań f.
c- prędkość światła; λ - długość fali
Ciała stałe i podgrzane ciecze wysyłają światło o widmie ciągłym, które obserwujemy jako nieprzerwaną smugę zawierającą barwy od czerwieni do fioletu. Pobudzone do świecenia pary i gazy dają widma nieciągłe, złożone z oddzielnych linii. Są to tzw. widma liniowe.
Gazy jednoatomowe dają widma seryjne, natomiast gazy wieloatomowe dają widma pasowe. Każdy pierwiastek posiada swoje charakterystyczne widmo; jest to podstawa analizy chemicznej zwanej analizą widomową. Przyrząd do badania widm emisyjnych to spektroskop.
Dyspersja światłą (rozszczepienie światła) jest to zależność parametrów optycznych określających właściwości ciała od długości fali światła padającego. Zazwyczaj terminem dyspersja światła określamy dyspersję współczynnika załamania światłą n w ośrodku:
gdzie λ - długość fali, ω - częstotliwość kątowa fali świetlnej. Jeżeli współczynnik załamania maleje monotonicznei wraz ze wzrostem długości fali, to dyspersja taka nazywa się dyspersją normalną, w przeciwnym zaś wypadku - anomalną. Dysperja normalna światła występuje w zakresach długości fal odległych od pasm lub linii absorpcyjnych światła w danej substancji, dyspersja anomalna zaś w obszarach pasm lub linii absorpcyjnych.