Глава 10. Излучение и спектры

Краткие итоги главы 10

1. Свет излучается заряженными частицами — электронами, движущимися в атомах. Для того чтобы атом мог излучать, он должен получить энергию извне.

2. Наиболее распространены тепловые источники света: Солнце, электрические лампы накаливания, пламя и др. Важнейшая характеристика излучения — распределение его энергии по частотам или длинам волн. Это распределение характеризуется спектральной плотностью интенсивности излучения.

3. Спектры излучения исследуются с помощью спектральных аппаратов. Основным элементом спектрального аппарата является призма или дифракционная решетка.

4. Излучение, испускаемое твердыми и жидкими телами, а также высокотемпературной плазмой, имеет непрерывный спектр. В непрерывном спектре представлены с различной интенсивностью все длины волн.

5. Излучение, испускаемое веществом в газообразном атомарном состоянии, имеет линейчатый спектр. Длины волн линейчатого спектра зависят только от свойств атомов вещества и не зависят от способов возбуждения атомов. На этом факте основан спектральный анализ.

6. Спектр излучения молекул состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками. Такой спектр называется полосатым.

7. Поглощение света веществом зависит от длины волны. Вещество наиболее интенсивно поглощает свет как раз тех длин волн, на которых оно интенсивно испускает энергию в сильно нагретом состоянии. По линиям поглощения определяют химический состав Солнца и звезд.

8. Свет — это электромагнитные волны с длинами волн от 4 • 10^-7 до 8 • 10^-7 м. Излучение с длинами волн, превышающими длину волны красного света (λ = 8 • 10^-7 м), называют инфракрасным. Инфракрасные лучи испускает любое нагретое тело.

9. Электромагнитные волны с длинами волн, меньшими 4 • 10^-7 м, называют ультрафиолетовыми. Эти лучи отличаются большой химической активностью.

10. Длины волн рентгеновских лучей порядка размеров атомов. Рентгеновские лучи возникают при резком торможении электронов, прошедших ускоряющее напряжение в несколько киловольт. Эти лучи слабо поглощаются веществом. Их используют в медицине (рентгенодиагностика и рентгенотерапия), в технике (рентгенодефектоскопия) и в научных исследованиях.

11. Шкала электромагнитных волн простирается от длинных радиоволн (λ > 1 км) до γ-лучей (λ < 10^-10 м). Электромагнитные волны с различной длиной волны условно делят на диапазоны по разным признакам (способу получения, способу регистрации, характеру взаимодействия с веществом). Различия в длинах волн приводят к существенным качественным различиям. Коротковолновое излучение обнаруживает свойства частиц.