Физическая энциклопедия - спектры оптические

спектры эл.-магн. излучения в ИК, видимом и УФ диапазонах шкалы электромагнитных волн. С. о. разделяют на спектры испускания (наз. также спектрами излучения, или эмиссионными спектрами), спектры поглощения (абсорбционные спектры), рассеяния и отражения. С. о. испускания получаются от источников света при разложении их излучения по дл.

волн l спектральными приборами и характеризуются функцией f(l), дающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от К (при этом энергию рассчитывают на нек-рый интервал l). От функции f(l) можно перейти к функции j(n), дающей распределение энергии по частотам n=c/l. С. о. поглощения и рассеяния обычно получаются при прохождении света через в-во с последующим его разложением по l. С. о. поглощения, рассеяния и отражения характеризуются долей энергии света каждой дл. волны соответственно поглощённой (k(l)), рассеянной (a(l)) и отражённой (R(l)). При рассеянии монохроматического света дл. волны l спектр комбинационного рассеяния света характеризуется распределением энергии рассеянного света по изменённым дл.

волн. С. о. регистрируют с помощью фотографич. методов, применяют также счётчики фотонов для УФ области, термоэлементы и болометры в ИК области и т. д. В видимой области С. о. можно наблюдать визуально. По виду С. о. разделяют на л и н е й ч а т ы е, состоящие из отдельных спектр. линий, соответствующих дискр. значениям l, п о л о с а т ы е, состоящие из отдельных полос, каждая из к-рых охватывает нек-рый интервал l, и с п л о ш н ы е (н е п р е р ы в н ы е), охватывающие широкий диапазон l.

Строго говоря, отдельная спектр. линия также не соответствует вполне определённому значению l, а всегда имеет конечную ширину, характеризуемую нек-рым интервалом Dl, (см. ШИРИНА СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ). С. О. возникают при квантовых переходах между уровнями энергии атомов, молекул, а также тв. и жидких тел. С. о. испускания соответствуют возможным квант.

переходам с верхних уровней на нижние, спектры поглощения с нижних уровней на верхние. Вид С. о. зависит от состояния в-ва. Если при заданной темп-ре в-во находится в состоянии термодинамич. равновесия с излучением (см. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии в к-ром по l (или по n) даётся Планка законом излучения.

Обычно термодинамич. равновесие излучения с в-вом отсутствует, и С. о. могут иметь самый разл. вид. В частности, для атомов характерны линейчатые С. о., возникающие при квант. переходах между электронными уровнями энергии (см. АТОМНЫЕ СПЕКТРЫ); для простейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходах между электронными, колебат.

и вращат. уровнями энергии (см. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ). Различным оптич. диапазонам l (и v) соответствуют разл. энергии фотонов hn=?1-?2 (?1 и ?2 энергии уровней, между к-рыми происходит переход). В табл. приведены для трёх диапазонов эл.-магн. волн примерные интервалы l, v, волновых чисел n/c, энергий фотонов hn, а также темп-р излучения Т, характеризующих энергию фотонов согласно соотношению kT=hn (k Больцмана постоянная).

С. о. широко применяются для исследования строения и состава в-ва (см. СПЕКТРОСКОПИЯ, СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ). .