الطيف الكهرومغناطيسي والتحليل الطيفي
| English | العربية |
|---|---|
| electromagnetic spectrum/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk ˈspektrəm/ | الطيف الكهرومغناطيسي |
الضوء كمقياس للمادة
- الضوء أكثر مما يمكن للعين البشرية رؤيته.
- موجات الراديو والميكرويف وأشعة إكس جميعها من نفس العائلة.
- إذا تسليط النوع المناسب من الضوء على مادة معينة، فإنها تستجيب.
- هذه الاستجابة تعمل كبصمة إصبع لما بداخلها.
عائلة مرتبة بالطاقة
- الطيف الكهرومغناطيسي يمتد من موجات الراديو إلى أشعة جاما.
- مع ارتفاع التردد، يتقلص الطول الموجي وتزيد الطاقة.
- الضوء المرئي هو مجرد شريحة رفيعة في المنتصف.
أيهما يمتلك أعلى طاقة؟
تزداد الطاقة مع التردد؛ أشعة جاما لها أعلى تردد.
المنطقة المرئية هي فقط ____ صغيرة من الطيف الكامل.
الضوء المرئي هو نطاق رفيع ضمن طيف أوسع بكثير.
الطول الموجي والتردد
- يسافر كل الضوء بنفس السرعة، $c = 3.0\times10^8\ \text{m/s}$.
- يرتبط الطول الموجي والتردد بواسطة $c = \lambda\nu$.
- الطول الموجي الأطول يعني ترددًا أقل.
الطول الموجي والتردد مرتبطان عكسيًا.
$c = \lambda\nu$ ثابت، لذا فإن $\lambda$ أطول يعني $\nu$ أصغر.
في الفراغ، جميع الموجات الكهرومغناطيسية تسافر بسرعة...
تشترك جميع الأضواء في سرعة $c = 3.0\times10^8\ \text{m/s}$ في الفراغ.
كل منطقة تفحص شيئًا مختلفًا
- الميكرويف تجعل الجزيئات تدور؛ الأشعة تحت الحمراء تجعل الروابط تهتز.
- الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي تحرك الإلكترونات بين المستويات.
- مطابقة الضوء مع التغير هي جوهر التحليل الطيفي.
عبر الطيف الكهرومغناطيسي
مرر من موجات الراديو إلى أشعة جاما ورِ كيف ترتبط الطول الموجي والتردد والطاقة.
طابق كل نوع من الضوء بالتغير الذي يسببه.
الأشعة تحت الحمراء تهز الروابط، والأشعة فوق البنفسجية تحرك الإلكترونات، والميكروي يدور الجزيئات.
أيهما يمتلك طاقة أكثر، فوتون فوق بنفسجي أم فوتون تحت أحمر؟
- الفوق بنفسجي له تردد أعلى (طول موجي أقصر) من الأشعة تحت الحمراء.
- التردد الأعلى يعني طاقة أكبر، لذا يفوز الفوق بنفسجي.
مقارنة بالأشعة تحت الحمراء، الضوء فوق البنفسجي له...
له الأشعة فوق البنفسجية طول موجي أقصر، لذا تردد وطاقة أعلى.
التردد والطول الموجي مرتبطان عكسيًا ($c = \lambda\nu$) -- كلما زاد أحدهما قل الآخر. التردد الأعلى يعني طولًا موجيًا أقصر وطاقة أعلى، كلهم معًا. لا تخلط بين الترتيب: الراديو منخفض الطاقة، وجاما عالي الطاقة.
الطيف الكهرومغناطيسي يرتب الضوء حسب الطاقة، من الراديو إلى جاما، مع $c = \lambda\nu$ تربط الطول الموجي والتردد معًا. المناطق المختلفة تفحص تغيرات مختلفة -- الميكرويف تدور الجزيئات، والأشعة تحت الحمراء تهز الروابط، والضوء فوق البنفسجي-المرئي يحرك الإلكترونات. هكذا يقرأ التحليل الطيفي المادة.