Спектр және спектрлік анализ дегеніміз не?
Спектр (латының spectrum – көрінетін немесе көрініс) деп аталатын түсті жолақ түзеді. Ұзындығы шамамен 4000-нан 7600 А-ге дейінгі электр-магниттік толқындар дам көзіне әсер ете отырып, аралықтары бір бірімен анық шекарамен бөлінбейтін көк, көгілдір, сары және қызғылт сары түстердің бүкіл реңктері жататын қою-күлгіннен (q = 7600 A) дейінгі түс реңкін береді. Осы жарық толқындарының көзге тұтастай әсер етуі ақ түс болып көрінеді. Дегенмен, ақ түсті жіңішке саңылау арқылы, онан кейін үш қырлы шыны призма арқылы өткізіп құрамды бөліктерге жіктеуге болады. Призмада ақ жарық сәулелерінің құраушылары өздерінің толқын ұзындықтарына байланысты әр түрлі бұрышта сынады. Қысқа толқынды сәулелер көбірек, ал ұзын толқынды сәулелер азырақ сынады. Сондықтан призмадан толқын ұзындығының өсу ретімен орналасқан, шашыранды сәулелер шоғы шығады.
Түрлері
Спектрлердің түрлері әрқалай болып келеді. Қызған тығыз зат мүмкін электр-магниттік толқындардың бәрін шығарады. Сондықтан оның спектрі тұтас немесе түрлі түсті жолақ түрінде үздіксіз болады. Біртекті химиялық табиғатты сиретілген жарық шығаратын газдар қатаң түрде белгілі бір ұзындықтағы толқындарды шығарады. Сондықтан олардың спектрлері өздерінің саны мен орналасуы газдың химиялық табиғатына байланысты болатын жеке жарық жіңішке сызықтардан тұрады. Мұндай спектрлерді сызықтық спектрлер деп атайды. Дәлірек айтқанда, жарық шығаратын сутегі Швейцария физигі И. Бальмер (1825-1898) есімі берілген Бальмер сериясы деп аталатын спектрлік сызықтар сериясын шығарады. Ғалым 1885 жылы спектрдің көрінерлік бөлігінде орналасқан осы сериясының төрт сызығының толқын ұзындықтары арасындағы тәуелділікті тапқан болатын.
Күрделі молекулалардан тұратын жарық шығарғыш газдар молекула құрамына кіретін, химиялық элементтерге тән, спектрлік сызықтар тобын құрайтын бірнеше енді жолақ тудырады. Егер де ыстық тығыз заттан шыққан жарық аздап қыздырылған сиреген газдан өтсе, онда үздіксіз спектр осы газға тән жарық сызықтар орналасқан орындарда жіңішке қара сызықтармен көлденең кесіледі.
Зерттеу тарихы
Күрделі молекулалардан тұратын жарық шығарғыш газдар молекула құрамына кіретін, химиялық элементтерге тән, спектрлік сызықтар тобын құрайтын бірнеше енді жолақ тудырады. Егер де ыстық тығыз заттан шыққан жарық аздап қыздырылған сиреген газдан өтсе, онда үздіксіз спектр осы газға тән жарық сызықтар орналасқан. Бұл газдардың үздіксіз спектрден өздері шығара алатын жарық толқындарын ғана жұта алатынымен, яғни 1859 жылы неміс физигі Р. Кирхгоф (1824-1887) ашқан заңмен түсіндіріледі.
Бұл атомдардың жарықты жұтуы мен шығаруы әрбір химиялық элементке тән белгілі бір жиіліктермен кванттармен өтетіндігін білдіреді. Күн спектріндегі бірнеше анық қара сызықтарды алғаш рет 1802 жылы ағылшын Г.Волластон (1766-1828) тапты. 1815 жылы белгілі неміс оптигі И. Фраунгофер (1787 — 1826) сүмбіленің спектрін ашып, оның суретін салды.