بخشی از مقاله
چکیده
نور خورشید دارای انرژی با طول موج های مختلف است. این نور سفید رنگ در ناحیه مرئی طیف الکترومغناطیس
قرار دارد و هنگام عبور از درون منشور شیشه ای طول موج های مختلف آن با زاویه های شکست متفاوت از شیشه عبور می کنند در نتیجه نور سفید به رنگ های تشکیل دهنده اش تفکیک می شود. این رنگ ها در گستره ای از نور قرمز با طول موج بلند 750nm تا رنگ بنفش با طول موج کوتاه 400 nm در میان طیف الکترومغناطیس قرار می گیرد. دلیل طیف نور ها با طول موج های مختلف ارتباط نزدیک با ساختار اتم یا ذره دارد که با دانستن ساختار اتم ها، طیف های الکترومغناطیس را توجیه کرد. در این مقاله به طور خلاصه با استفاده از قوانین موجود طیف های الکترو مغناطیس بررسی شده است.
.1 مقدمه
آیا نور مرئی و سایر تابش های الکترومغناطیس با ساختار اتمی در ارتباط اند؟ بعضی از نور ها همانند نور سفید طیف پیوسته ای از طول موج ها را دارند، ولی برخی دیگر دارای طول موج مشخصی هستند. برای مثال اگر نور حاصل از اتم های برانگیخته بر اثر عبور از یک شکاف باریک به منشور یا شبکه تابانده شود، فقط به چند خط مجزا با طول موج های معین - طیف نشری خطی - تفکیک می شود. برای مثال اتم های برانگیخته ی که در اثر گرم کردن سدیم کلرید یا هر نمک سدیم دار در شعله ی ایجاد می شوند، نور زردرنگ، اتم برانگیخته پتاسیم نوربنفش، واتم های لیتیم نورقرمز آجری و......تولید می کند.
شکل-1 رنگ طیف های عناصر درشعله چراغ بونزن.
شکل - - 2 طول موج طیف های نشری خطی سدیم و هیدروژن برانگیخته شده را نشان می دهد.
شکل-2 طیف خطی نشری سدیم و هیدروژن.
طیف نشری اتم های برانگیخته ی هیدروژن نیز در شکل - 3 - ارائه شده است.
شکل-3 طول موج طیف های خطی نشری هیدروژن در ولتاژ بالا.
.2 شناسایی طیف نشری عنصرها
پس از کشف طیف نشری خطی اتم ها، شروع به طبقه بندی طیف های عنصر های گوناگون کردند و دریافتند که هر عنصر طیف نشری خطی مخصوص به خود دارد و می توان مانند اثر انگشت، برای شناسایی هر عنصر مجهول استفاده کرد. در سال 1885 میلادی بالمر یک رابطه تجربی برای طول موج طیف نشری خطی اتم هیدروژن در ناحیه ی مرئی بدست آورد که عبارت است از :
که در آن R ثابت ریدبرگ - R=1/097 × 10- 2 nm-1 - و n عدد صحیح بزرگتر از 2 است و m برابر با 2 می باشد. برای مثال به ازای n=3 می توان طول موج حاصل از انتقال الکترون از لایه ی سوم به لایه ی دوم را بدست آورد.
که =656nm نتیجه می شود، این عدد مربوط به خط طیفی سرخ است. به همین طریق می توان نشان داد که خط سبز-آبی به ازای - λ =486nm - n=4، خط آبی به ازای - =434nm - n=5 و خط نیلی به ازای - λ= 410 nm - n=6 حاصل می شود که این مهم در شکل - - 4 نشان داده شده است.
