Номер 4, страница 13, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Квантовая физика. Глава V. Строение атома и атомные спектры. Параграф 24. Атомные спектры - номер 4, страница 13.

Условие.

4. Расскажите, как можно определить химический состав маленькой крупицы вещества.

Решение.

Для определения химического состава маленькой крупицы вещества используется метод, называемый спектральным анализом. Этот метод основан на изучении спектров испускания или поглощения света атомами вещества. Каждый химический элемент имеет свой уникальный, неповторимый спектр, который служит его точной характеристикой, подобно отпечаткам пальцев у человека.

Процесс определения состава включает следующие шаги:

1. Небольшое количество исследуемого вещества вносится в источник высокой температуры, например, в пламя газовой горелки или в электрическую дугу. При высокой температуре вещество испаряется, и его атомы переходят в возбужденное состояние.

2. Возбужденные атомы неустойчивы и, возвращаясь в свое основное состояние, испускают энергию в виде света. При этом атомы каждого элемента излучают свет строго определенных длин волн (частот).

3. Излучаемый свет направляется в оптический прибор — спектроскоп или спектрограф. Внутри прибора с помощью призмы или дифракционной решетки свет разлагается в спектр, то есть разделяется по длинам волн.

4. Полученный спектр анализируется. Он представляет собой набор отдельных ярких цветных линий на темном фоне, называемый линейчатым спектром испускания.

5. По расположению этих линий (по их длинам волн) определяют, какие химические элементы присутствуют в образце. Для этого полученный спектр сравнивают с эталонными спектрами известных элементов, которые содержатся в специальных таблицах и атласах. Это называется качественным анализом.

6. По яркости (интенсивности) спектральных линий можно определить количественное содержание каждого элемента в веществе: чем ярче линия, тем больше данного элемента в образце. Это называется количественным анализом.

Главным преимуществом спектрального анализа является его очень высокая чувствительность. Он позволяет обнаружить элемент при его содержании в образце до $10^{-10}$ грамма, что делает этот метод идеальным для анализа очень малых количеств вещества.

Ответ: Химический состав маленькой крупицы вещества можно определить методом спектрального анализа. Для этого вещество нагревают до высокой температуры, заставляя его атомы излучать свет. Затем этот свет с помощью специального прибора (спектроскопа) раскладывают в спектр. Поскольку каждый химический элемент имеет уникальный линейчатый спектр, по положению линий в спектре определяют качественный состав (какие элементы присутствуют), а по их яркости — количественный состав вещества.