Τι (ποιος) είναι Спектры оптические - ορισμός
В ФИЗИКЕ - РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ
Спектр (в физике); Спектры оптические; Световой спектр; Сплошной спектр
![Фурье-преобразованием]]](https://commons.wikimedia.org/wiki/Special:FilePath/FT-NMR.Spectra.png?width=200 "Фурье-преобразованием]]")
![Бунзена]], ''Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860)''](https://commons.wikimedia.org/wiki/Special:FilePath/Kirchhoff-Bunsen.Spectroscope.jpg?width=200 "Бунзена]], ''Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860)''")
![Оптический линейчатый эмиссионный спектр [[азот]]а](https://commons.wikimedia.org/wiki/Special:FilePath/Nitrogen.Spectrum.Vis.jpg?width=200 "Оптический линейчатый эмиссионный спектр [[азот]]а")
![бальмеровской серии]] водорода](https://commons.wikimedia.org/wiki/Special:FilePath/Spectra.Classical&Function.jpg?width=200 "бальмеровской серии]] водорода")
Спектры оптические
спектры (См. Спектры оптические) электромагнитного излучения в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах шкалы электромагнитных волн (См. Электромагнитные волны). С. о. разделяют на спектры испускания (называемые также спектрами излучения, или эмиссионными спектрами), спектры поглощения, рассеяния и отражения. С. о. испускания получаются от источников света (См. Источники света) разложением их излучения по длинам волн λ спектральными приборами (См. Спектральные приборы) и характеризуются функцией f(λ), дающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от λ. С. о. поглощения (абсорбции), рассеяния и отражения обычно получаются при прохождении света через вещество с последующим его разложением по λ. Эти типы С. о. характеризуются долей энергии света каждой длины волны соответственно поглощённой [k(λ)], рассеянной [α(λ)] и отражённой [R(λ)]. При рассеянии монохроматического света (См. Монохроматический свет) длины волны λо спектр комбинационного рассеяния света (См. Комбинационное рассеяние света) характеризуется распределением энергии рассеянного света по измененным длинам волн λ ≠ λо[f'(λ)]. Т. о., любой спектр характеризуется некоторой функцией f(λ), дающей распределение энергии (абсолютной или относительной) по длинам волн; при этом энергию рассчитывают на некоторый интервал λ. От функции f(λ) можно перейти к функции φ(ν), дающей распределение энергии по частотам ν = с/ λ (с - скорость света); тогда энергия рассчитывается на единицу интервала ν.
С. о. регистрируют с помощью фотографических и фотоэлектрических методов, применяют также счётчики фотонов для ультрафиолетовой области, термоэлементы и болометры в инфракрасной области и т. д. В видимой области С. о. можно наблюдать визуально.
По виду С. о. разделяют на линейчатые, состоящие из отдельных спектральных линий (См. Спектральные линии), соответствующих дискретным значениям λ, полосатые, состоящие из отдельных полос, каждая из которых охватывает некоторый интервал λ, и сплошные (непрерывные), охватывающие большой диапазон λ. Строго говоря, отдельная спектральная линия также не соответствует вполне определённому значению λ, а всегда имеет конечную ширину, характеризуемую узким интервалом λ (см. Ширина спектральных линий).
С. о. возникают при квантовых переходах (См. Квантовые переходы) между уровнями энергии атомов, молекул, а также твёрдых и жидких тел. С. о. испускания соответствуют возможным квантовым переходам с верхних уровней энергии на нижние, спектры поглощения - с нижних уровней энергии на верхние.
Вид С. о. зависит от состояния вещества. Если при заданной температуре вещество находится в состоянии термодинамического равновесия с излучением (см. Тепловое излучение), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии в котором по λ (или ν) даётся Планка законом излучения (См. Планка закон излучения). Обычно термодинамическое равновесие вещества с излучением отсутствует и С. о. могут иметь самый различный вид. В частности, для спектров атомов характерны линейчатые спектры, возникающие при квантовых переходах между электронными уровнями энергии (см. Атомные спектры), для простейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходах между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии (см. Молекулярные спектры).
Для С. о. различным диапазонам λ и, следовательно, ν соответствуют различные энергии фотонов hν = Е1-Е2 (где h - Планка постоянная, Е1 и Е2 - энергии уровней, между которыми происходит переход). В табл. приведены для 3 диапазонов электромагнитных волн примерные интервалы длин волн λ, частот ν, волновых чисел ν/c, энергий фотонов hν, а также температур Т, характеризующих энергию фотонов согласно соотношению kT = hν (k - Больцмана постоянная).
С. о. широко применяются для исследования строения и состава вещества (см. Спектроскопия, Спектральный анализ).
Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957. (Общий курс физики, ч. 3); Фриш С. Э., Оптические спектры атомов, М. - Л., 1963.
М. А. Ельяшевич.
СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ
спектры электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 103-10-3 мкм. Различают оптические спектры испускания (эмиссионные, от источников света), поглощения (абсорбционные, получаются при прохождении света через вещество), рассеяния и отражения. Возникают при квантовых переходах в атомных системах. По виду оптические спектры могут быть линейчатыми (из отдельных спектральных линий), полосатыми (из спектральных полос, характеризуемых интервалом длин волн) и сплошными. Для атомов типичны линейчатые оптические спектры, для молекул - полосатые.
Спектр
I
(от лат. spectrum - представление, образ)
в физике, совокупность различных значений, которые может принимать данная физическая величина. С. могут быть непрерывными и дискретными (прерывными). Наиболее часто понятие С. применяется к колебательным процессам (см. Спектр колебаний, Спектр звука, Спектры оптические). В ядерной физике употребляются понятия С. масс, импульсов, энергий, скоростей и др.
II
колебаний, совокупность простых гармонических колебаний, на которые может быть разложено данное сложное колебательное движение. Математически такое движение может быть представлено в виде периодической, но негармонической функции f(t) с частотой ω. Эту функцию можно разложить в С., т.е. представить в виде ряда гармонических функций:
с частотами nω, кратными основной частоте (где Сn - амплитуды гармонических функций, t - время, n - номер гармоники). Чем сильнее разлагаемое колебание отличается от гармонического, тем богаче его С., тем больше составляющих Обертонов содержится в разложении и тем больше амплитуды этих обертонов. В общем случае С. периодические колебания содержит бесконечный ряд гармонических обертонов, амплитуды которых убывают с увеличением номера обертона и притом довольно быстро, так что практически приходится принимать во внимание наличие только некоторого конечного числа обертонов. Процессы, не имеющие строгой периодичности или непериодические, могут представляться в виде суммы гармонических компонент с некратными частотами или в виде суммы (интеграла) бесконечного числа составляющих со сколь угодно близкими частотами (непрерывный С.). В зависимости от природы колебательного процесса различают спектры оптические, электрические, механические, например Спектр звука.
Βικιπαίδεια
Спектр
Спектр (лат. spectrum «виде́ние») в физике — скалярная функция частоты , длины волны или, реже, другой физической величины (например, энергии, массы частиц), определяющая «относительную представленность» значений данной величины в изучаемом объекте: сложном сигнале, многокомпонентной среде и пр.. С точностью до нормировки совпадает с плотностью или рядом распределения соответствующей величины.
Обычно под спектром подразумевается электромагнитный (или акустический) спектр, задающий распределение частот / длин волн электромагнитного излучения (или упругих колебаний). Форма спектра показывает, в какой мере в сигнале представлены синие, зеленые и другие цвета (или ультразвуковые, слышимые и другие волны). Размерность такого спектра есть размерность объёмной плотности энергии или поверхностной плотности мощности, делённая на размерность аргумента: если это частота то будет (Дж/м3)/Гц или (Вт/м2)/Гц, а если длина волны то (Дж/м3)/м или (Вт/м2)/м. Нередко приводится в относительных безразмерных единицах.
Иногда под спектром понимают не распределение целиком, а просто набор или диапазон возможных в конкретной системе частот, длин волн, энергий, масс без указания вероятностей их реализации (например, говорят о спектре энергий частицы в квантовой яме).
В научный обиход термин «спектр» ввёл Исаак Ньютон в 1671—1672 годах для обозначения многоцветной полосы, похожей на радугу, получающейся при прохождении солнечного луча через треугольную стеклянную призму. В те годы это была просто фиксация факта наличия электромагнитных волн разных длин в солнечном излучении, но позднее были получены и распределения по длинам волн.
