Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ

СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ

СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ - спектры эл.-магн. излучения в ИК-, видимоми УФ-диапазонах шкалы электромагнитных волн. С. о. разделяют наС. испускания (наз. также спектрами излучения или эмиссионными спектрами),С. поглощения (абсорбционные С.), С. рассеяния и С. отражения. С. о. получаютот источников света при разложении их излучения по длинам волн (частотам , волновым числам ,к-рые часто тоже обозначают v) с помощью спектральных приборов. Характеризуютсяф-цией [или ],описывающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от (или v); при этом энергию рассчитывают на нек-рый интервал (или v). С. о. поглощения и рассеяния обычно получают при прохождении светачерез вещество с последующим его разложением по .С. о. поглощения, рассеяния и отражения характеризуются долей энергии светакаждой длины волны, соответственно поглощённой , рассеянной или отражённой веществом. При рассеянии монохроматич. света длины волны молекулами может происходить комбинационное рассеяние света, спектрк-рого характеризуется распределением энергии рассеянного света по изменённым(комбинационным) длинам волн.

С. о. регистрируют с помощью фоторегистрац. методов, фотоэлектрич. приёмникамиизлучения, термоэлементами и болометрами (в ИК-области) и т. д. В видимойобласти С. о. можно наблюдать визуально.

По виду С. о. могут быть линейчатыми, состоящими из отд. спектральныхлиний с определ. дискретными значениями ,полосатыми, состоящими из отд. полос, каждая из к-рых охватывает нек-рыйинтервал ,и сплошными (непрерывными), охватывающими широкий диапазон .(Строго говоря, спектральная линия всегда имеет нек-рую конечную ширину, <характеризуемую нек-рым интервалом ;см. Ширина спектральной линии.)

С. о. возникают при квантовых переходах между уровнямиэнергии атомов, молекул, твёрдых и жидких тел. С. о. испускания соответствуютвозможным квантовым переходам с верхних возбуждённых уровней энергии нанижние, С. о. поглощения - с нижних уровней на верхние.

Вид С. о. зависит от состояния вещества. Если при заданной темп-ре веществонаходится в состоянии термодинамич. равновесия с излучением (см. Тепловоеизлучение), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии вк-ром по (или v) даётся Планка законом излучения. Обычно термодинамич. равновесиеизлучения с веществом отсутствует и С. о. могут иметь самый различный вид. <В частности, для атомов характерны линейчатые С. о., возникающие при квантовыхпереходах между электронными уровнями энергии (см. Атомные спектры); дляпростейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходахмежду электронными, колебат. и вращат. уровнями энергии (см. Молекулярныеспектры).

Разл. оптич. диапазонам v (или )соответствуют разл. энергии фотонов ( и - энергии уровней, между к-рыми происходит переход). В табл. приведеныдля трёх диапазонов длин волн примерные интервалы ,v, волновых чисел v/с, энергий фотонов ,а также темп-р излучения Т, характеризующих энергию фотонов согласносоотношению kT =hv.

С. о. применяются для исследования строения и состава вещества (см. Спектроскопия, <Спектральный анализ).

Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976; Фриш С. Э.,Оптические спектры атомов, М.- Л., 1963. М. А. Ельяшевич.