1.4 Tahlilning fizikaviy usullari
Ushbu uslublar moddalarning fizikaviy xossalarini kimyoviy
tarkibidan kelib chiqishini qo’llashga asoslanadi. Quyidagi fizikaviy tahlil
uslublari nisbatan keng tarqalgan:
1.
Spektral tahlil tadqiq etilayotgan moddaning nurlanishni taratuvchanlik va
yutuvchanlik spektrlarini tadqiq etishga asoslanadi.
Xuddi shu uslub
yordamida quyosh va yulduzlar tarkibi aniqlangan. Spektral chiziqlarning
tavsifli faolligidan ularning miqdoriy tarkibi baholanadi (nemis olimlari
Robert Bunzen va Gustav Kirxgoff, 1859 y.).
19-asrning
o'rtalarida
R.Bunsen
kimyoviy
elementlarning
toza
preparatlarini olish sohasida tan olingan dunyo etakchisi hisoblanardi. 1859 yilda
u bu soxada yanada chuqurroq borishga qaror qildi va yorug'lik nurlarini prizma
orqali uzatib, ularni vizual spektrga aylantirdi. O'sha
vaqtga kelib, R.Bunsen
allaqachon chog’ holatidagi kimyoviy elementlar spektridagi kuchli aniq talaffuz
qilingan ranglar, xususan, natriy - ajablanarli darajada to'lqin uzunligi va
chastotasi bilan quyosh spektridagi qorong'u Fraunhofer chiziqlari bilan mos
tushishini aniqlagan. Bugungi kunda bu Quyoshning oq nurlanishining bir qismini
uning tashqi qobig'ida mavjud bo'lgan sovuqroq kimyoviy elementlar tomonidan
yutilishining natijasi ekanligini bilamiz va quyosh nurlarida
bir xil natriyning
spektral chiziqlarining yo'qligi uning quyosh tojida mavjudligidan dalolat beradi.
Kimyoviy elementlarning nurlanish va yutilish spektrlarining mos kelishligi kashf
etilib, darhol nazariy tushuntirish olmagan uzoq eksperimental kashfiyotlar
qatoriga qo'shildi, chunki Bunsen davrida yorug'lik va moddalar atomlari
o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmlari haqida kam ma'lumot mavjud edi.
Xuddi osha yili boshqa nemis olimi G.Kirxgoff
intuitiv yutuqqa erishdi,
kimyoviy elementning atomi faqat bir xil chastotali nurni chiqarishi va yutishi
mumkin deb taxmin qildi.
Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, agar atom har
qanday chastotali yorug'lik chiqaradigan bo'lsa, u albatta ushbu chastotadagi
nurni yutish qobiliyatiga ega boladi.
Kirxgoff-Bunsen kashfiyotining asosiy va uzoqqa cho'zilgan oqibatlaridan
biri shundaki, bu kashfiyot amaliy tadqiqotlarning butun sohasi - spektroskopiya
yoki spektral tahlil uchun asos yaratdi. Bu eksperimental va amaliy fan tarixidagi
haqiqiy burilish bo'ldi. Shuni eslatib o'tish kifoya: astrofiziklar nurlanish
spektrlarini o'rganib, nafaqat Quyoshning,
balki Koinotdagi har qanday
ko'rinadigan kosmik ob'ektning kimyoviy tarkibini katta aniqlik bilan aniqlaydilar
va oxir-oqibat, tarixda hech qachon biron bir kishi oldin bunday narsani xayol
qilishga ham jur'at etmagan. Bugungi kunda dunyo bo'ylab o'n
minglab ilmiy
laboratoriyalar har qanday moddaning tarkibini deyarli xatosiz o'rganishga imkon
beradigan yuqori texnologik kompyuter spektrometrlari va spektrograflari bilan
jihozlangan va bunday spektrofik uskunalarning narxi ko'pincha millionlab AQSh
Dollariga teng.
Qizdirilgan qattiq materiallardan yorug’lik taralishini tez-tez uchratish
mumkin. Bir bo’lak po’lat qizdirilganda, avvaliga u qiziydi va o’zidan qizil rang
taratadi, yanada yuqoriroq haroratda esa taralayotgan nur oqara boshlaydi. Ushbu
oq rang, ko’rinadigan spektrning barcha ranglaridan iborat bo’ladi,
bunday
yorug’lik taratish to’xtovsiz deya ataladi. Agar NaI kristali qizdirilsa, undan sariq
rangli nur taraladi, ya’ni ushbu yorug’likning tarkibida Na+ -ga xos nurlanishining
bor-yo’g’i bir necha toifalari mavjud.
Turli moddalarning nur taratish tabiati turlicha bo’ladi. Eng tez-tez
kuzatiladigan nurlanish chizig'i birinchi qo'zg'algan holatdan asosiy holatga
o'tishga mos keladi, ya'ni eng kam energiyaga ega bolgan holatga. Bunday chiziq
rezonansli chizig’i deb ataladi.
