第八节 光谱及其应用（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版化工农医类）

第八节 光谱及其应用 主题九 光现象及其应用 物理（化工农医类） 1 主要内容 光谱 光谱分析 1 2 本节我们要学习的主要内容。 2 雨后彩虹 下雨过后，雨水把绿油油的大地淋得湿湿的，而且原本乌黑的云，也像洗过澡一样变得白白亮亮的，景色非常美丽。 1、彩虹的颜色是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫. 2、彩虹，又称天虹，简称为“虹”，是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，雨后常见。形状弯曲，通常为半圆状。色彩艳丽。彩虹共有七种颜色，从外至内分别为:赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的为副虹，又称“霓”。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成 3 人类已经知道，在太阳大气中含有氢、氧、钠、钾、钙、铁、铜、镍、钴等多种元素。但人类目前不可能接近太阳，也不曾取回太阳大气的样本。那么，科学家是如何知道太阳大气中含有上述元素的呢？ 4 01 光谱 一、麦克斯韦电磁场理论 光谱 光谱：用棱镜或光栅可以把光按波长展开，获得的光的成分和强度分布的记录，称为光谱。如图所示。 光谱 早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱。 光谱含义： 获得方法： 用光栅或棱镜可以把光按波长展开。 记录光的波长（频率）成分和强度分布， 有时只是波长成分的记录。 （1）定义： 1、发射光谱 （2）分类： 连续光谱和明线光谱。 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。 ①连续光谱 定义：由波长连续分布的光组成的连在一起的光带叫连续光谱。 特点：光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在一起的光带。 即连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱。 举例：炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。 例如白炽灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。 2 、 吸收光谱 定义：高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。 特点：各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。 这表明，低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此吸收光谱中的暗谱线，也是原子的特征谱线。 举例：太阳的光谱是吸收光谱。 线状光谱是原子发光产生的，所以又称为原子光谱。原子光谱呈线状，说明原子只发出一些特定频率的光。每种元素的原子只能发出某些具有特定频率的光谱线，通过这些谱线就能识别元素的种类。因此原子光谱的谱线又称为原子的特征谱线。 02 光谱分析 一、光谱分析 光谱分析：每种元素的原子都有自已的特征谱线，用它们与待测物质的谱线进行对比分析，就能确定待测物质的化学成分。对于一个特定的波长，吸收的程度与试样中该成分的浓度成正比，因此根据吸收程度与已知浓度的标样比较，就能进行定量分析。这种利用光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法，称为光谱分析。 用于光谱分析的仪器，称为光谱仪。分光光度计就是一种光谱仪。光谱仪在化工、石油、农业、医药、食品、生物、天文、环境保护等领域都发挥了巨大的作用。 二、光谱分析的应用 1.用于原料和产品的鉴别实验、定量定性分析、过程监控等方面。 2.监测作物水分、诊断作物营养、估测作物产量、检测籽粒品质、监测病虫及农药残留。 3.应用于药物的有效成分鉴定、药物的稳定性研究、药物代谢动力研究、临床药理药效分析等。 4.研究无法获得样品的天体的化学成分。 三、光谱与新元素的发现 每一种元素都有自己的特征谱线，如果在某种光中观察到这种元素的特征谱线，那么光源里一定含有这种元素。人们根据太阳的吸收光谱就能确定太阳中包含的元素。 光谱分析的问世，为人们搜寻未知元素开辟了新路径。1860年，科学家在一种矿泉水的光谱中发现了两条蓝线，这是当时已知的各种元素都不会发出的谱线。科学家认为这种矿泉水中一定含有一种新元素，并命名该元素为“Cesium”（铯），意思是蔚蓝的天空。运用光谱分析，人们相继发现了铷、硒、铊、铟等元素。化学分析由于灵敏度的限制，很难发现自然界的稀有元素。例如铟只有亿万分之二，铊更少，十亿万分之八，而且都没有专一的矿物，光谱分析为人们发现这些元素提供了可能。 本节内容小结： 1.光谱 2.光谱分析 物理（化工农医类） 感谢使用！ 物理（化工农医类） $$