Спектральные приборы презентация. Виды излучения и спектры

Слайд 1

Спектры. спектральный анализ. Спектральные аппараты

Манцева Вера

Слайд 2

Источники излучений

Слайд 3

Виды спектров

Слайд 4

Сплошной спектр

Это спектры, содержащие все длины волны определенного диапазона. Излучают нагретые твердые и жидкие вещества, газы, нагретые под большим давлением. Одинаковы для разных веществ, поэтому их нельзя использовать для определения состава вещества

Слайд 5

Линейчатый спектр

Состоит из отдельных линий разного или одного цвета, имеющих разные расположения Испускается газами, парами малой плотности в атомарном состоянии Позволяет по спектральным линиям судить о химическом составе источника света

Слайд 6

Полосатый спектр

Состоит из большого числа тесно расположенных линий Дают вещества, находящиеся в молекулярном состоянии

Слайд 7

Спектры поглощения

Это совокупность частот, поглощаемых данным веществом. Вещество поглощает те линии спектра, которые и испускает, являясь источником света Спектры поглощения получают, пропуская свет от источника, дающего сплошной спектр, через вещество, атомы которого находятся в невозбужденном состоянии

Слайд 8

Спектр метеора

Слайд 9

Спектральный анализ

Слайд 10

Спектроскоп

Для получения спектра излучения видимого диапазона используется прибор, называемый спектроскопом, в котором детектором излучения служит человеческий глаз.

Слайд 11

Устройство спектроскопа

Слайд 12

ТИПЫ СПЕКТРОМЕТРОВ

Эмиссионный спектрометр для анализа свинцовых и алюминиевых сплавов.

Лазерно-искровой спектрометр (ЛИС-1)

Слайд 13

Спектр можно наблюдать через окуляр, используемый в качестве лупы. Если нужно получить фотографию спектра, то фотопленку или фотопластинку помещают в том месте, где получается действительное изображение спектра. Прибор для фотографирования спектров называется спектрографом.

Слайд 14

Новый спектрограф NIFS готовится к отправке в обсерваторию Gemini North

Слайд 15

Типы спектрографов

Спектрограф высокоразрешающий NSI-800GS

Спектрограф/монохроматор средней мощности

Слайд 16

Спектрограф HARPS

Слайд 17

Спектральная чувствительность глаза человека

Слайд 18

5. Выберите один правильный ответ из предложенных вариантов

Излучение какого тела является тепловым? Лампа дневного света Лампа накаливания Инфракрасный лазер Экран телевизора

Слайд 19

1. Выберите один правильный ответ из предложенных вариантов:

Исследователь с помощью оптического спектроскопа в четырех наблюдениях видел разные спектры. Какой из спектров является спектром теплового излучения?

Слайд 20

2. Выберите один правильный ответ из предложенных вариантов

только азота (N) и калия (К) только магния (Mg) и азота (N) азота (N), магния (Mg) и другого неизвестного вещества магния(Mg), калия (К) и азота (N)

На рисунке приведен спектр поглощения неизвестного газа и спектры поглощения паров известных металлов. По анализу спектров можно утверждать, что неизвестный газ содержит атомы

Слайд 21

3. Выберите один правильный ответ из предложенных вариантов

Для каких тел характерны полосатые спектры поглощения и испускания? Для нагретых твердых тел Для нагретых жидкостей Для разреженных молекулярных газов Для нагретых атомарных газов Для любых перечисленных выше тел

Слайд 22

4. Выберите один правильный ответ из предложенных вариантов

водорода (Н), гелия (Не) и натрия (Na) только натрия (Na) и водорода (Н) только натрия (Na) и гелия (Не) только водорода (Н) и гелия (Не)

На рисунке приведен спектр поглощения неизвестного газа и спектры поглощения атомов известных газов. По анализу спектров можно утверждать, что неизвестный газ содержит атомы:

Слайд 23

Для каких тел характерны линейчатые спектры поглощения и испускания? Для нагретых твердых тел Для нагретых жидкостей Для разреженных молекулярных газов Для нагретых атомарных газов Для любых перечисленных выше тел

Это спектры, содержащие все длины волны определенного диапазона. Это спектры, содержащие все длины волны определенного диапазона. Излучают нагретые твердые и жидкие вещества, газы, нагретые под большим давлением. Одинаковы для разных веществ, поэтому их нельзя использовать для определения состава вещества

Состоит из отдельных линий разного или одного цвета, имеющих разные расположения Состоит из отдельных линий разного или одного цвета, имеющих разные расположения Испускается газами, парами малой плотности в атомарном состоянии Позволяет по спектральным линиям судить о химическом составе источника света

Это совокупность частот, поглощаемых данным веществом. Вещество поглощает те линии спектра, которые и испускает, являясь источником света Это совокупность частот, поглощаемых данным веществом. Вещество поглощает те линии спектра, которые и испускает, являясь источником света Спектры поглощения получают, пропуская свет от источника, дающего сплошной спектр, через вещество, атомы которого находятся в невозбужденном состоянии

Навести очень большой телескоп на короткую вспышку метеора на небе почти невозможно. Но 12-го мая 2002 года астрономам повезло - яркий метеор случайно пролетел как раз там, куда была направлена узкая щель спектрографа на обсерватории Паранал. В это время спектрограф исследовал свет. Навести очень большой телескоп на короткую вспышку метеора на небе почти невозможно. Но 12-го мая 2002 года астрономам повезло - яркий метеор случайно пролетел как раз там, куда была направлена узкая щель спектрографа на обсерватории Паранал. В это время спектрограф исследовал свет.

Метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру называется спектральным анализом. Спектральный анализ широко применяется при поисках полезных ископаемых для определения химического состава образцов руды. С его помощью контролируют состав сплавов в металлургической промышленности. На его основе был определен химический состав звезд и т.д. Метод определения качественного и количественного состава вещества по его спектру называется спектральным анализом. Спектральный анализ широко применяется при поисках полезных ископаемых для определения химического состава образцов руды. С его помощью контролируют состав сплавов в металлургической промышленности. На его основе был определен химический состав звезд и т.д.

Для получения спектра излучения видимого диапазона используется прибор, называемый спектроскопом, в котором детектором излучения служит человеческий глаз. Для получения спектра излучения видимого диапазона используется прибор, называемый спектроскопом, в котором детектором излучения служит человеческий глаз.

В спектроскопе свет от исследуемого источника 1 направляется на щель 2 трубы 3, называемой коллиматорной трубой. Щель выделяет узкий пучок света. На втором конце коллиматорной трубы имеется линза, которая расходящийся пучок света преобразует в параллельный. Параллельный пучок света, выходящий из коллиматорной трубы, падает на грань стеклянной призмы 4. Так как показатель преломления света в стекле зависит от длины волны, то параллельный поэтому пучок света, состоящий из волн разной длины, разлагается на параллельные пучки света разного цвета, идущие по разным направлениям. Линза 5 зрительной трубы фокусирует каждый из параллельных пучков и дает изображение щели в каждом цвете. Разноцветные изображения щели образуют разноцветную полосу - спектр. В спектроскопе свет от исследуемого источника 1 направляется на щель 2 трубы 3, называемой коллиматорной трубой. Щель выделяет узкий пучок света. На втором конце коллиматорной трубы имеется линза, которая расходящийся пучок света преобразует в параллельный. Параллельный пучок света, выходящий из коллиматорной трубы, падает на грань стеклянной призмы 4. Так как показатель преломления света в стекле зависит от длины волны, то параллельный поэтому пучок света, состоящий из волн разной длины, разлагается на параллельные пучки света разного цвета, идущие по разным направлениям. Линза 5 зрительной трубы фокусирует каждый из параллельных пучков и дает изображение щели в каждом цвете. Разноцветные изображения щели образуют разноцветную полосу - спектр.

Исследователь с помощью оптического спектроскопа в четырех наблюдениях видел разные спектры. Какой из спектров является спектром теплового излучения? Исследователь с помощью оптического спектроскопа в четырех наблюдениях видел разные спектры. Какой из спектров является спектром теплового излучения?

Для каких тел характерны полосатые спектры поглощения и испускания? Для каких тел характерны полосатые спектры поглощения и испускания? Для нагретых твердых тел Для нагретых жидкостей Для разреженных молекулярных газов Для нагретых атомарных газов Для любых перечисленных выше тел

Для каких тел характерны линейчатые спектры поглощения и испускания? Для каких тел характерны линейчатые спектры поглощения и испускания? Для нагретых твердых тел Для нагретых жидкостей Для разреженных молекулярных газов Для нагретых атомарных газов Для любых перечисленных выше тел

Работа может использоваться для проведения уроков и докладов по предмету "Физика"

Наши готовые презентации по физике делают сложные темы урока простыми,интересными и легкоусвояемыми. Большинство опытов, изучаемых на уроках физики, невозможно провести в обычных школьных условиях, показать такие опыты можно с помощью презентаций по физике.В данном разделе сайта Вы можете скачать готовые презентации по физике для 7,8,9,10,11 класса, а также презентации-лекции и презентации-семинары по физике для студентов.

Закон распространения света в однородной среде;
Закон отражения света;
Закон преломления света;
Какие бывают линзы, как их различить по виду?

«Пою перед тобой в восторге похвалу

Не камням дорогим, не злату, но Стеклу»

(М.В.Ломоносов, «Письмо о пользе Стекла»)

Простейшая модель микроскопа состоит из двух короткофокусных собирающих линз.

Предмет располагают вблизи переднего фокуса объектива .

Увеличенное перевернутое изображение предмета, даваемое объективом, рассматривается глазом через окуляр .

Эритроциты в оптическом микроскопе.

Микроскоп применяют для получения больших увеличений при наблюдении мелких предметов.

Телескопы

Телескоп - оптическое устройство представляет собой мощную зрительную трубу, предназначенную для наблюдения весьма удаленных объектов – небесных светил.

Телескоп – это оптическая система, которая, «выхватывая» из пространства небольшую область, зрительно приближая расположенные в ней объекты. Телескоп улавливает параллельные своей оптической оси лучи светового потока, собирает их в одну точку (фокус) и увеличивает при помощи линзы или, чаще, системы линз (окуляра), которая одновременно снова преобразует расходящиеся лучи света в параллельные.

Линзовый телескоп совершенствовался. Чтобы улучшить качество изображения, астрономы использовали новейшие технологии стекловарения, а также увеличивали фокусное расстояние телескопов, что, естественно приводило к увеличению и их физических размеров (например, в конце XVIII века длина телескопа Яна Гевелия достигала 46 м).

Глаз как оптический аппарат.

Глаз – сложная оптическая система, сформировавшаяся из органических материалов в процессе длительной биологической эволюции.

Строение человеческого глаза

Изображение действительное, уменьшенное и обратное (перевернутое).

1 - белочная наружная оболочка;
2 - сосудистая оболочка;
3 - сетчатка;
4 - стекловидное тело;
5 - хрусталик;
6 - ресничная мышца;
7 - роговица;
8 - радужная оболочка;
9 - зрачок;
10 - водянистая влага (передняя камера);
11 - зрительный нерв

Положение изображения для:

а - нормального глаза; б - близорукого глаза;

в - дальнозоркого глаза;

г - исправление близорукости;

д - исправление дальнозоркости

Фотоаппарат.

Любой фотоаппарат состоит из: светонепроницаемой камеры, объектива (оптического прибора, состоящего из системы линз), затвора, механизма для наводки на резкость и видоискателя.

Построение изображения в фотоаппарате

При фотографировании предмет располагается на расстоянии, большем фокусного расстояния объектива.

Изображение действительное, уменьшенное и обратное (перевернутое)

Какое излучение называется белым светом?
Что называется спектром?
Расскажите про разложение излучения в спектр при помощи призмы.
Кем и в каком году был проведен первый опыт по разложению белого света в спектр?
Расскажите про дифракционную решетку. (что из себя представляет, для чего предназначен)

Слайд 2

Классификация спектральных приборов.

Слайд 3

Спектральными называют приборы, в которых происходит разложение света по длинам волн и регистрация спектра. Существует множество различных спектральных приборов, отличающихся друг от друга методами регистрации и аналитическими возможностями.

Слайд 4

Выбрав источник света, необходимо позаботиться о том, чтобы полученное излучение было эффективно использовано для анализа. Это достигается правильным выбором спектрального прибора

Слайд 5

Существуют фильтровые и дисперсионные спектральные приборы. В фильтровых - светофильтром выделяется узкий диапазон длин волн. В дисперсионных - излучение источника разлагается по длинам волн в диспергирующем элементе - призме или дифракционной решетке. Фильтровые приборы применяют только для количественного анализа, дисперсионные - для качественного и количествен

Слайд 6

Различают визуальные, фотографические и фотоэлектрические спектральные приборы. Стилоскопы - приборы с визуальной регистрацией, Спектрографы - приборы с фотографической регистрацией. Спектрометры - приборы с фотоэлектрической регистрацией. Фильтровые приборы - с фотоэлектрической регистрацией. В спектрометрах разложение в спектр - в монохроматоре, или в полихроматоре. Приборы на базе монохроматора называются одноканальными спектрометрами. Приборы на базе полихроматора – многоканальными спектрометрами.

Слайд 7

В основе всех дисперсионных приборов лежит одна и та же принципиальная схема. Приборы могут отличаться методом регистрации и оптическими характеристиками, они могут иметь различный внешний вид и конструкцию, но принцип их действия всегда один и тот же Принципиальная схема спектрального прибора. S- входная щель, L 1- объектив коллиматора, L 2- фокусирующий объектив, D- диспергирующий элемент, R- регистрирующее устройство.

Слайд 8

S L 1 D L 2 R Свет от источника входит в спектральный прибор через узкую щель и от каждой точки этой щели в виде расходящихся пучков попадает на объектив коллиматора, который преобразует расходящиеся пучки в параллельные. Щель и объектив коллиматора составляют коллиматорную часть прибора. Параллельные пучки из объектива коллиматора попадают на диспергирующий элемент- призму или дифракционную решетку, где происходит разложение их по длинам волн. Из диспергирующего элемента свет одной длины волны, идущий от одной точки щели, выходит параллельным пучком и попадает на фокусирующий объектив, собирающий каждый параллельный пучок в определенной точке своей фокальной поверхности – на регистрирующем приборе. Из отдельных точек складываются многочисленные монохроматические изображения щели. Если свет излучают отдельные атомы, то получается ряд отдельных изображений щели в виде узких линий - линейчатый спектр. Число линий зависит от сложности спектра излучающих элементов и условий их возбуждения. Если в источнике светятся отдельные молекулы, то близкие по длине волны линии собираются в полосы, образующие полосатый спектр. Принцип действия спектрального прибора.

Слайд 9

назначение щели

R S Входная щель – объект изображения Спектральная линия – монохроматическое изображение щели, построенное с помощью объективов.

Слайд 10

объективы

L 2 L 1 линзы сферические зеркала

Слайд 11

Объектив коллиматора

S F О L1 Щель расположена в фокальной поверхности объектива коллиматора. После объектива коллиматора – от каждой точки щели свет идет параллельным пучком.

Слайд 12

Фокусирующий объектив

Спектральная линия F О L2 Строит изображение каждой точки щели. Из точек образуется. изображение щели– спектральная линия.

Слайд 13

диспергирующий элемент

D Диспергирующая призма дифракционная решетка

Слайд 14

Диспергирующая призма ABCD - основание призмы, ABEF и FECD –преломляющие грани, Между преломляющими гранями – преломляющий угол EF - преломляющее ребро.

Слайд 15

Типы диспергирующих призм

60-градусная призма Кварцевая призма Корню; 30-градусная призма с зеркальной гранью;

Слайд 16

поворотные призмы

Поворотные призмы, играют вспомогательную роль. Они не разлагают излучение по длинам волн, а лишь поворачивают его, делая прибор более компактным. Поворот на 900 Поворот на 1800

Слайд 17

комбинированная призма

Призма постоянного отклонения состоит из двух тридцатиградусных диспергирующих призм и одной поворотной.

Слайд 18

Ход монохроматического луча в призме

 i В призме луч света дважды преломляется на преломляющих гранях и выходит из нее, отклонившись от первоначального направления на угол отклонения . Угол отклонения зависит от угла паденияiи длины волны света. При определенном i свет проходит в призме параллельно основанию, угол отклонения при этом минимален.В этом случае - призма работает в условиях наименьшего отклонения.

Слайд 19

Ход лучей в призме

2 1  1 2 Разложение света происходит вследствие того, что свет разных длин волн преломляется в призме по-разному. Для каждой длины волны свой угол отклонения .

Слайд 20

Угловая дисперсия

1 2 Угловая дисперсия B - мера эффективности разложения света по длинам волн в призме. Угловая дисперсия показывает, как сильно изменяется угол между двумя ближайшими лучами с изменением длины волны:

Слайд 21

Зависимость дисперсии от материала призмы кварц стекло

Слайд 22

Зависимость угловой дисперсии от величины преломляющего угла

стекло стекло