spektroszkópia
(spektrometria, spektrofotometria, színképelemzés, spektroszkóp, spektrofotométer)
Valamely anyag által kibocsátott, visszavert vagy az anyagon áthaladó fénysugár (illetve ultraibolya vagy infravörös sugárzás) különböző hullámhosszúságú összetevői erősségének (intenzításának) mérése.
A spektrofotométer elvi felépítése
Az egyes elemek gőzei,
illetve a gázok és a híg oldatok
az áteső fényből bizonyos hullámhosszakat
elnyelnek, illetve forró állapotban ugyanezeket bocsátják ki.
A színképek előállításával és vizsgálatával
foglalkozó tudományágat nevezik spektroszkópiának, színképelemzésnek
vagy spektrofotometriának.
A színképek
pontosabb vizsgálatára alkalmas készüléket, a spektroszkópot két német
fizikus, Kirchhoff és Bunsen készítette el.
A spektroszkópban a vizsgálandó anyag fényét
előbb gyűjtőlencsékkel
(R, L1) párhuzamossá teszik, majd egy résen keresztül prizmára
vagy optikai rácsra ejtik. Ez létrehozza a színképet,
amely egy távcső (I) okulárján keresztül
szemlélhető.
Ha a színképre optikai módszerrel egy
skálát is rávetítenek (Sk), a berendezés a hullámhosszak meghatározására is
alkalmassá válik.
Bár a színképelemzés már a 19. század végén ismert módszer volt, a színképek
keletkezésének magyarázata csak az anyag szerkezetének mélyebb megértése után,
a kvantummechanika megalapozásakor
vált lehetségessé. A kvantummechanika
"alapfeladatának", a hidrogénatom
színképvonal-sorozatainak értelmezését
először a Bohr-féle atommodell
adta meg.
Korszerű spektroszkóp a gyakorlatban. | Anyagvizsgálatokhoz használt korszerű spektrofotométer |
A színképelemzés a mai napig használatos anyagvizsgálati módszer, külön tudományág.
Spektroszkópiával fedezték 1859-ben a céziumot, majd 1860-ban a rubidiumot. A héliumot is így találták meg először a Nap színképében.
Különleges jelentősége van a csillagászatban, mert lehetővé teszi, hogy tőlünk milliárd fényévnyire lévő csillagokról, csillagrendszerekrol is megtudjuk, hogy milyen anyagokból épülnek fel, sot a Doppler-effektus révén azt is elárulja, hogy milyen mozgást végeznek.
Csillagok képe spektroszkópban.
A színképben megjelenő vonalak alapján
lehet megállapítani, hogy a csillagok
milyen anyagokból épülnek fel.
Öveges tanár úr szemléletesen foglakozik
a témával a Fizika blokk a Milyen
anyagokból állanak a távoli csillagok? - A színképelemző című részében.