Realizatori:Ciuc TheodoraCmpeanu IonuDragomir DenisaDragomir DianaDrumeanu Andreea

Spectroscopie, spectroscopSpectroscopia, ramur a fizicii care se ocup cu studiul metodelor de obinere a spectrelor, precum i cu msurarea i interpretarea acestora.Spectroscopul, aparat spectral, cu prism sau cu reea de difracie, destinat observrii directe a spectrelor, folosind ca receptor ochiul.

Prile componente ale spectroscopuluiPrisma Fanta Colimatorul Luneta Sursa spectralOb Oc Imaginea

Colimatorul transform fasciculul divergent ntr-un fascicul paralel.Sursa spectral ce urmeaz a fi analizat lumineaz fanta situat n planul focal al lentilei colimatorului.Prisma se aeaz de obicei sub unghiul de deviaie minim pentru a elimina deformaiile imaginii fantei.Fasciculul de lumin trecnd prin prism se descompune prin dispersie i iese sub form de fascicule de diferite culori, n funcie de lungimea de und.Luneta folosit pentru observarea spectrelor este acomodat pentru infinit.

Prof. Elena Rducanu, Colegiul Naional Bnean,TimioaraDiferite surse spectrale i spectre

CD-ul cel mai simplu spectroscop

Prof. Elena Rducanu, Colegiul Naional Bnean,TimioaraSpectreSpectru este ansamblu de imagini ale fantei de intrare a unui aparat spectral numite linii spectrale, rezultate n urma descompunerii luminii albe.Aceste imagini corespund tranziiilor electronilor ntre nivele energetice ale atomilor sau moleculelor n consecin spectrele pot fi atomice sau moleculare.n funcie de energia antrenat la tranziiile electronilor, exist spectre de emisie sau de absorbie.

Spectre de emisie

Spectrul de emisie poate fi:Spectru continuu caracteristic corpurilor solide i lichide aduse la incandescen, este o succesiune continu de culori: rou, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo i violet.

Lumina emisa de toate corpurile solide si lichide inandescente(filamentul unei lampi,metalul topit in cuptoarele din metalurgie s.a) contine o multitudine de radiatii spectrale suprapuse, avand lungimi de unda foarte apropiate.De exemplu,Soarele si celelalte stele dau un spectru continuu care depinde de temperatura de la suprafata lor.Spectrul de emisie cuprinde totalitatea tranziiilor radiative de pe nivele energetice superioare ale atomilor sau moleculelor unei substane pe nivele inferioare .

Spectru discontinuu caracteristic gazelor incandescenteSpectru de linii emis de gazele atomiceSpectru de band emis de gazele moleculareSe caracterizeaz prin gruparea n benzi a liniilor spectrale

Spectre de absorbieSpectrul de absorbie corespunde tranziiilor radiative de pe nivele inferioare pe nivele superioare ale atomilor sau moleculelor.poate fi obinut la trecerea unui fascicul de radiaii cu spectru continuu prin substana cercetatn urma excitrii electronilor substanei, n fasciculul emergent vor fi absorbite anumite radiaii, iar intensitatea liniilor sau benzilor spectrale corespunztoare se va micora

Spectru de absorbtie, de linii

Exemple de spectre Hidrogen ( H ) spectru de emisie spectru de absorbie Carbon ( C ) spectru de emisie spectru de absorbie

Clor ( Cl ) spectru de emisie spectru de absorbie Natriu ( Na ) spectru de emisie spectru de absorbie

Serii spectralen anul 1885 Balmer constat c lungimile de und ale spectrului atomului de hidrogen pot fi redate cu ajutorul unei formule empirice:Mai trziu Rydberg a notat 1/=numr de und i a generalizat formula pentru ntreg spectrul atomului de hidrogen:unde n1 caracterizeaz seria spectral iar n2 linia n spectrul respectiv; R = 1,097107 m-1 este constanta lui Rydberg.

Seriile spectrale ale atomului de hidrogenS-a dovedit experimental c atomul de hidrogen emite radiaii i nultraviolet, precum i n infrarou, liniile spectrale formnd de asemenea serii spectrale. Pe baza formulei generalizate dat de Rydberg se obin urmtoareleserii spectrale:

n1 = 1, n2 = 2,3,4,seria Lyman, n UV; n1 = 2, n2 = 3,4,5,seria Balmer, n VIZ; n1 = 3, n2 = 4,5,6,seria Paschen, n IR apropiat; n1 = 4, n2 = 5,6,7,seria Brackett; n1 = 5, n2 = 6,7,8,seria Pfundt; n1 = 6, n2 = 7,8,9,seria Humphrey, ultimele trei fiind toate IR ndeprtat.

Aplicatii:Ceasul atomicCeasul atomiceste un tip deceascare utilizeaz tranziia frecvenei electronice n zona microundelor, opticii sau a ultravioletelor dintr-un spectru electromagnetic a unui atom. Acest tip de ceas este cel mai exact dintre toate descoperite deom. Fizicienii americani au prezentat ceasul atomic experimental cu cel mai nalt grad de precizie din lume, capabil s varieze cu mai puin de o secund n 13,8 miliarde de ani, vrsta estimat a Universului.

Acest pendul funcioneaz cu atomi de yterbiu, un element chimic din clasa pmnturilor rare, i cu lasere care asigur o regularitate de 10 ori mai mare aceleia a celor mai bune ceasuri atomice existente. n comparaie cu un ceas cu cuar, noul ceas are o precizie mai mare de 10 miliarde deori. Aceast descoperire a fizicii are implicaii poteniale importante nu doar pentru precizia msurrii timpului universal, ci i, de exemplu, pentru sistemele GPS i pentru o varietate de senzori care msoar diverse fore, precum gravitaia, dar i cmpul magnetic i temperatura.Ca toate pendulele, ceasurile atomice menin msura timpului bazndu-se pe durata unei secunde corespunznd unui fenomen fizic care se reproduce cu regularitate.

Pentru studiul spectrelor, spectroscopia folosete metode vizuale, fotografice i fotoelectrice. n funcie de domeniul spectral al undelor electromagnetice i de aparatura folosit, exist ramurile:

spectroscopie optica (pentru domeniul vizibil, ultraviolet i infrarosu);spectroscopia radiatiei X, spectroscopia radiaiei gamma, spectroscopia hertziana (pentru undele hertziene i milimetrice); spectroscopia alfa si spectroscopia beta se ocupa cu studiul spectrelor energetice ale radiaiilor alfa, respectiv beta.

Spectroscopia optica:Analiza spectrala a luminii emise sau absorbite de un corp, spectroscopia optic, permite identificarea elementelor componente, stabilirea concentraiei, determinarea structurii. Utilitatea spectroscopiei este demonstrat de larga rspndire a acestei metode: fizic, chimie, biologie, farmacie, medicin, geologie, astrofizic, tiina materialelor, protecia mediului. n afar de multitudinea de aplicaii practice, spectroscopia a avut o evoluie strns legat de evoluia fizicii fundamentale. Multe din marile progrese ale fizicii secolului al XX-lea se datoreaz creterii preciziei n msurarea spectrelor optice ale celor mai simpli atomi: atomul de hidrogen i, respectiv, cel de heliu.Spectroscopia astronomica:Spectroscopia astronomic, ramur a spectroscopiei, este unul din principalele mijloace folosite de astrofizicieni la studierea Universului.

Tipuri de spectroscopie

Domeniul lungimii de undLungimea de undTip de spectroscopieRadiofrecventa> 100 mSpectroscopie a rezonanei magnetice nucleareMicrounde> 30 mRezonan paramagnetic electronic Rezonan feromagneticInfrarosude la 1 la douzeci de mSpectroscopie n infrarou Spectroscopie aproape de infrarou Spectroscopie vibraionalVizibil i ultraviolet102 nmSpectroscopie de fluorescen Spectrofotometrie Spectroscopie RamanRaze X< 100 nmSpectrometrie de fluorescen X clasic i n reflexie total

www.evz.rowww.wikipedia.roBibliografie Rodica Ionescu-Andrei, Cristina Onea, Ion Toma Manual de fizic , clasa a XII-a, Editura ARTD. Ciobotaru, T. Angelescu s.a Manual de fizic , clasa a XII-a, Editura Didactic i pedagogicDicionar de fizic