Номер 2, страница 251 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 51. Типы оптических спектров. Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны - номер 2, страница 251.

2. Как выглядят линейчатые спектры? От каких источников света получаются линейчатые спектры?

Как выглядят линейчатые спектры? От каких источников света получаются линейчатые спектры?

Линейчатый спектр (или спектр испускания) представляет собой совокупность отдельных, узких, ярко окрашенных линий, которые располагаются на темном фоне. Каждая линия в таком спектре соответствует электромагнитному излучению со строго определенной длиной волны (или частотой). Важнейшей особенностью линейчатых спектров является их уникальность для каждого химического элемента. Набор линий (их положение, количество и относительная яркость) служит своеобразным "паспортом" или "отпечатком пальцев" атома, что позволяет безошибочно определять химический состав вещества. Этот метод называется спектральным анализом.

Возникновение линейчатых спектров объясняется квантовой природой излучения света атомами. Согласно теории Нильса Бора, атомы могут находиться только в определенных, дискретных энергетических состояниях. Излучение света (эмиссия фотона) происходит, когда атом переходит из возбужденного состояния с большей энергией $E_n$ в состояние с меньшей энергией $E_m$. Энергия, а следовательно и частота $ν$ (и длина волны $λ$) излучённого фотона, строго определена разностью энергий этих состояний:

$hν = E_n - E_m$, где $h$ — постоянная Планка.

Поскольку для каждого вида атомов набор энергетических уровней уникален, то и набор возможных переходов (а значит, и линий в спектре) тоже будет уникальным.

Линейчатые спектры получаются от источников света, в которых вещество находится в разреженном атомарном состоянии. Для того чтобы атомы начали излучать, их необходимо возбудить, то есть сообщить им дополнительную энергию (например, путем нагрева или электрического разряда).

Примерами таких источников являются:

– разреженные газы и пары металлов, нагретые до высокой температуры (например, пары натрия, ртути, водород);

– газоразрядные лампы, в которых свечение газа (например, неона, аргона, криптона) или паров металла (ртути, натрия) вызывается прохождением электрического тока;

– пламя горелки, в которое внесены соли металлов (например, поваренная соль $NaCl$ придает пламени характерный желтый цвет натрия, а соли лития — красный);

– электрическая дуга или искра, возникающая между электродами из исследуемого вещества.

Ответ: Линейчатые спектры представляют собой набор отдельных ярких цветных линий на темном фоне. Каждая линия соответствует определенной длине волны, и совокупность этих линий уникальна для каждого химического элемента. Такие спектры получаются от возбужденных атомов веществ, находящихся в газообразном состоянии при низком давлении, например, в газоразрядных лампах, в пламени горелки с добавлением солей металлов или в нагретых разреженных газах.