Kokybinė spektrinė analizė

Tema	Fizika
Tipas	Laboratorinis darbas
Aprašymas	TEORINĖ DALIS : nemonochromatinės šviesos spinduliui praėjus stiklinę prizmę, disprsijos dėka gaunamas spektras. Spektrai skirstomi į emisinius ir absorbcinius. Spektras vadinamas emisiniu, jei kūno spinduliuojama šviesa pakeliuj niekieno neabsorbuojama. Absorbciniu vadinamas spektras su tamsiomis linijomis arba ruožais, kurie atsiranda del kai kuriu šviesos bangų absorbcijos duotoje aplinkoje.Pvz., saulės ir žvaigždžių duodami spektrai yra absorbciniai.
Patalpinta	2005-08-20
Parsisiuntė	1623
	Parsisiųsti9 KB

Išsamus aprašymas

Šiuo darbu tirsime tik emisinius spektrus, kurie skirstomi į ištisinius, juostinius ir linijinius.
Ištisiniame spektre spalvos pereina nuosekliai viena į kitą. Toks spektras yra tada, kai į prizmę patenkančią šviesą sudaro įvairaus ilgio bangos ( pvz., baltos šviesos atvėju ). Ištisinį spektrą duoda medžiagos, kuriose atstumai tarp molekulių maži, o molekulių sąveikos jėgos - didelės. Tai visų skystų ir kietų kūnų spektrai.
Juostinį spektrą sudaro atskiros, įvairios spalvos, juostos.Gaunamas, kai išspinduliuotoje ir prizmėn patenkančioje šviesoje trūksta tam tikro ilgio šviesos bangų. Tokį spektrą duoda švytinčios daugiaatomės medžiagos ( dujos, garai ), kuriose atstumai tarp molekulių dideli, ir molekulinės sąveikos jėgos nežymios.
Linijinį spektrą sudaro atskiros, įvairios spalvos, spektrinės linijos, atskirtos tamsiais tarpais. Spektras gaunamas, šviesai, kurioje yra baigtinis fiksuotų bangos dažnių skaičius, patenkant prizmėn. Šį spektrą duoda švytinčios vienatomės medžiagos ( dujos, garai ), kuriose atstumai tarp atomų dideli, ir jų sąveikos jėgos nežymios. Emisiniai linijiniai spekrai naudojami medžiagų cheminei sudėčiai ištirti, t.y. nustatyti medžiagą sudarančių elementų rūšims ir kiekiams. Apie elemento kiekį sprendžiame iš linijinių spektrų intensyvumo.
Spektrinė analizė – tai medžiagos cheminės sudėties nustatymas, remiantis linijiniais spektrais.Jei spektrine analize nustatome tik medžiagą sudarančių elementų rūšį, bet netiriame jų kiekio, tai kalbame apie kokybinę spektrinę analizę.
Kodėl vienatomių dujų ir garų spektrai yra linijiniai?
Į šį klausimą atsako šviesos spinduliavimo kvantnė hipotezė. Ją iškėlė M.Plankas. Pagal ją, šviesą spinduliuoja aplink atomą tam tikrais sluoksniais skriejantys eletronai. Izoliuotame atome elektrono energija yra kvantuota. Normaliai elektronas skrieja sluoksnyje, kuriame jo E ( aut. past. – enerija ) duotomis sąlygomis mažiausia. Sužadinus atomą, jo elektronas peršoka į tolesnį nuo brandolio sluoksnį, kur jo E didesnė. Sužadintoje būsenoje atomas būna labai trumpą laiką. Tuo metu elektrono E yra W2. Po to elektronas grįžta į branduoliui artimesnį sluoksnį, kur jo E yra W1. Kadangi W2 > W1, tai E porcija išspinduliuojama šviesos pavidalu. Sakoma, kad atomas išspinduliuoja fotoną, kurio E pagal kvantinę hipotezę aprašoma sandauga hv ( kur h – Planko konstanta, o v – spinduliuojamos šviesos dažnis ).Energijos tvermės dėsnis :
hv = W2 - W1; ( 1 )
arba
v = W2/h – W1/h; ( 2 )
Dėl ( 2 ) skirtumo vienatomių dujų ir garų spinduliuojama šviesa, praėjusi prizmę, duoda linijinį spektrą.
3.APARATŪRA :

Monochromatorius – tai spektrinis prietaisas, skirtas monochromatinei šviesai gauti. Jo pagrindinė dalis – Abės prizmė, kurią sudaro dvi stačiakampės prizmės D ir E, turinčios laužiamąjį 30 laipsnių kampą, ir lygiašonė prizmė C. Prizmės D ir E veikia kaip viena lygiašonė prizmė, kurios laužiamasis kampas lygus 60 laipsnių. Jos dėl šviesos dispersijos sudaro spektrą ir vadinamos dispersijos prizmėmis. Stačiakampė prizmė C panaudota tik spindulių krypčiai pakeisti.
Šviesoso spindulio spektras stebimas žiūronu, kurio objektyvas surenka vienodo ilgio šviesoso bangas savo židinio plokštumoje ir sudaro joje kolimatoriaus plyšio atvaizdą spektrinės linijos pavidalu. Spektrines linijas matome žiūrono okuliare.

Raktiniai žodžiai

• monochromatorius
• linijinis spektras
• spektrine analize