Номер 4, страница 123 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

4. Какие виды спектров вам известны? Назовите источники излучения с различными видами спектров.

В зависимости от характера распределения энергии излучения по длинам волн и от способа его получения, различают несколько основных видов спектров.

1. Сплошной (непрерывный) спектр

Описание: Это спектр, который представляет собой непрерывную цветную полосу, содержащую все длины волн в определенном диапазоне. Цвета плавно переходят один в другой без разрывов, подобно радуге. Интенсивность излучения на разных частотах может быть различной, но разрывов в спектре нет.

Источники: Сплошные спектры излучают вещества в конденсированном состоянии (твердые тела и жидкости), а также сильно сжатые газы, нагретые до высокой температуры. Примеры источников:

- Нить накала электрической лампы.

- Фотосфера Солнца и других звезд.

- Расплавленный металл.

- Угли в костре или печи.

Ответ: Сплошной спектр — это непрерывная последовательность частот, которую излучают нагретые твердые тела, жидкости и плотные газы; источниками являются, например, нить накаливания лампы или фотосфера Солнца.

2. Линейчатый спектр

Описание: Данный спектр состоит из отдельных, четко разграниченных, узких цветных линий на темном фоне. Каждая линия соответствует излучению света строго определенной длины волны. Совокупность и расположение этих линий уникальны для каждого химического элемента, что позволяет использовать линейчатые спектры для определения химического состава вещества (спектральный анализ).

Источники: Линейчатые спектры излучаются веществами, находящимися в газообразном атомарном состоянии, атомы которых возбуждены (например, в результате нагрева или электрического разряда). Примеры источников:

- Разреженные газы в газоразрядных трубках (например, неоновые рекламные вывески, ртутные и натриевые лампы).

- Пары металлов, введенные в пламя (например, поваренная соль придает пламени желтый цвет, соответствующий спектральной линии натрия).

- Атомарный водород в космосе.

Ответ: Линейчатый спектр — это набор отдельных цветных линий, характерный для каждого химического элемента в разреженном атомарном состоянии; источниками являются газоразрядные лампы или пары металлов в пламени.

3. Полосатый спектр

Описание: Полосатый спектр состоит из отдельных широких полос, разделенных темными промежутками. При наблюдении с помощью спектрального прибора высокого разрешения видно, что каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень близко расположенных линий.

Источники: Полосатые спектры, в отличие от линейчатых, создаются не атомами, а молекулами, находящимися в возбужденном состоянии в газовой фазе. Примеры источников:

- Свечение молекулярных газов, таких как азот ($N_2$) или оксид углерода ($\text{CO}$), в электрическом разряде.

- Северное сияние, вызванное свечением молекул в верхних слоях атмосферы.

- Пламя свечи или газовой горелки, где происходит горение молекулярных соединений.

Ответ: Полосатый спектр — это набор отдельных полос, излучаемых возбужденными молекулами в газообразном состоянии; источником может служить электрический разряд в молекулярном газе.

4. Спектр поглощения

Описание: Спектр поглощения представляет собой сплошной спектр, который пересечен темными линиями или полосами. Эти темные линии (линии поглощения) появляются на тех самых длинах волн, на которых вещество излучает свет, будучи возбужденным. Таким образом, спектр поглощения является "негативом" спектра излучения данного вещества.

Условия получения и примеры: Такой спектр образуется, когда свет от источника сплошного спектра проходит через более холодное вещество (газ, жидкость или прозрачное твердое тело), которое поглощает энергию на определенных, характерных для него частотах.

Примеры:

- Фраунгоферовы линии: темные линии в спектре Солнца, возникающие из-за поглощения света от горячей фотосферы более холодной атмосферой Солнца.

- Спектр света от лампы накаливания после его прохождения через окрашенный раствор (например, перманганата калия).

- Полосы поглощения, возникающие при прохождении солнечного света через атмосферу Земли.

Ответ: Спектр поглощения — это сплошной спектр с темными линиями или полосами, возникающий, когда свет проходит через поглощающее вещество; классический пример — Фраунгоферовы линии в спектре Солнца, обусловленные его атмосферой.