3.2 rasm. Quyosh spektri uzluksiz spektrga yorqin misol bo’ladi.
Spektrlar uzluksiz (3.2 rasm), chiziqsimon (3.3 rasm) va yo’l-yo’l
(olachipor, 3.4 rasm) bo’ladi. Bu spektrlarning barchasi
jumladan qizdirilgan
jismlar spektrlarida sodir bo’ladi va nurlanishning emission spektrlari deyiladi.
3.3 rasm. Cho’g’langan vodorod gazi, natriy va geliy
elementlari spektrlari
chiziqsimonga yorqin misoldir.
3.4 rasm. Yo’l-yo’l spektr.
Har qanday modda qizigan holatida o’zidan chiqaradigan nurlanishning
o’sha turlarinigina yutadi, ya’ni yutilish spektrlari – absorbtsion xarakterga ega.
Yutilish va nurlanish spektrlariga qarab moddaning tabiatini (sifatiy tahlil) va
spektral chiziqlarning intensivligiga qarab esa – moddalar miqdorini (miqdoriy
tahlil) aniqlash mumkin.
Tashqaridan ma’lum miqdorda energiya yetkaziladigan tizim qo’zg’algan
deb ataladi. Bunday tizim beqaror bo’ladi va iloji
boricha tez va kam energiya
sarflash bilan asl holiga qaytishga intiladi. Shu bilan birga bu tizim kvant (
ℎ𝑣)
energiyani yo’qotadi. Bu jarayon issiqlik ajralib chiqishi, ma’lum
chastotadagi
nurlanish bilan o’tadi yoki bir vaqtning o’zida har ikkala jarayon ham kechadi.
Birinchi qo’zg’algan holatidan asosiy holatiga, ya’ni eng kam energiyaga
ega bo’lgan holatga o’tishga to’g’ri keladigan nurlanish chizig’i eng ko’p
kuzatiladi.
Nurlanish chastotasi (
𝑣 ), ya’ni har bir berilgan nuqtaning 1s dagi
tebranishlar soni tizimining energiyasi o’zgarishiga quyidagicha bog’liq:
∆𝐸 = ℎ𝑣,
(8.1)
Bu yerda
ΔE- energiya tizimining o’zgarishi;
ℎ - Plank doimiysi, ℎ =
6,62 ∙ 10
−34
J
⋅ s
-1
(J – joul);
ν - chastota.
Qo’zg’algan atom yoki molekulalarning nurlanishini odatda to’lqin
uzunligi (λ)
bilan tavsiflanadi, u esa vakuumda (
≅ ℎ𝑎𝑣𝑜𝑑𝑎) ν ga quyidagicha
bog’liq bo’ladi:
𝜆 = 𝑐/𝜈,
(8.2)
Bu yerda
𝑐 - yorug’lik tezligi - 3∙ 10
8
m
⋅ s
-1
ga teng.
O’lchov birliklari: ν - gerts (Hz); λ - mikrometr (1µm=10
-6
m), nanometr
(1nm=10
-9
m) va angstrem (1A=10
-10
m ), eng tez-tez foydalanadigani bu 1-chi va
2-chi o’lchamlar.
Spektral maydon uch qismga bo’linadi: ultrabinafsha (UB), λ=200 ... 400
nm; ko’rinuvchan, λ=400 ...760 nm; infraqizil (IQ), λ > 760 nm.
UB va ko’rinuvchan maydonlarda yutilish yo’laklarining
tabiati
(λ=200...760 nm) elektron o’tishlariga bog’liq; IQ maydonida – yutuvchi modda
molekulasidagi atomlarning tebranishlariga. IQ spektroskopiyada nurlanish
odatda
𝜈̅ = 1/λ to’lqin soni bilan xarakterlanadi; agar λ kattalik cm da o’lchansa,
unda to’lqin sonining birligi "teskari cm", ya’ni cm
-1
bo’ladi. To’lqin soni qulay,
chunki u bu nurlanishga sabab bo’ladigan o’tish vaqtida chiqarilgan energiyaga
to’g’ri proportsionaldir. IQ spektrining o’rta maydoni to’lqin sonlari o’rtacha
3600...300 cm
-1
bilan xarakterlanadi.
Ko’rinadigan maydondagi moddaning yutilish spektri (λ = 400...760 nm) va
uning inson ko’zi bilan idrok etiladigan rangi o’zaro bog’liq.
Rang - yorug’likning aks etgan yoki tarqalayotgan nurlanishning spektral
tarkibiga mos ravishda ma’lum ko’rish sezgisiga olib kelish xususiyati.
Ko’rinadigan spektrning alohida tor bo’limlari ettita asosiy rang va ular orasidagi
juda ko’p turli tuslarning rang hissini beradi (jadval. 3.1).
