Відмінності між версіями «Спектральні трубки»
2492837 (обговорення • внесок) (→Загальний опис (принцип дії)) |
2492837 (обговорення • внесок) (→Фото, відео-матеріали) |
||
| (не показані 25 проміжних версій 2 учасників) | |||
| Рядок 4: | Рядок 4: | ||
Роботу виконує Шевченко Максим 32гр. | Роботу виконує Шевченко Максим 32гр. | ||
==Загальний опис (принцип дії)== | ==Загальний опис (принцип дії)== | ||
| − | + | Атоми кожного хімічного елемента мають строго визначені резонансні частоти, в результаті чого саме на цих частотах вони випромінюють або поглинають світло. Це призводить до того, що в спектроскопі на спектрах видно лінії (темні або світлі) в певних місцях, характерних для кожної речовини. Інтенсивність ліній залежить від кількості речовини і її стану. У кількісному спектральному аналізі визначають склад досліджуваної речовини по відносній або абсолютній интенсивності ліній в спектрах. | |
| − | + | Спектральні трубки дозволяють досліджувати спектри випромінювання газів, якими вони наповнені. Джерело живлення з набором спектральних трубок може також використовуватися як джерело випромінювання з відомим лінійчатим спектром для градуювання спектрометра навчального СУ-1 або іншого спектрального апарата.<br /> | |
| − | + | Спектральна трубка складається з двох скляних балончиків, з'єднаних між собою капілярною трубкою. На кінцях балончиків приварені електроди, які припаяні до металевих цоколів і мають вушка для приєднання проводів. Подача на трубку високочастотної високовольтної напруги (~ 2 - 7 кВ) забезпечує безперервну роботу в номінальному режимі. При слабкому світінні або мерехтінні трубки напругу можна збільшувати або зменшувати. | |
==Історична довідка== | ==Історична довідка== | ||
| − | + | Попередниками спектральних трубок були, так звані, трубки Гейслера. Вони були сконструйовані Юліусом Плюккером в 1855 році. Згодом виготовленням таких трубок старанно і массово почав займатися його колега Генріх Гейслер, на честь якого вони й були названі. Ці трубки в майбутньому й послужили основою для всього сучасного газорозрядного обладнання й широкого спектру газонаповнених електронних приладів. Відмінність їх від сучасних спектральних трубок полягає в тому, що трубки Гейслера були найрізноманітніших форм та з різним внутрішнім тиском. | |
==Технічні характеристики== | ==Технічні характеристики== | ||
| − | + | Спектральні трубки при спостереженні через монохроматор мають чіткий лінійчатий спектр наступного складу: | |
| + | * водень - три поодинокі лінії червоного, блакитного та фіолетового кольору; | ||
| + | * гелій - поодинокі лінії жовтого, зеленого і фіолетового кольору; | ||
| + | * криптон - поодинокі лінії жовтого, зеленого і фіолетового кольору; | ||
| + | * неон - безліч ліній червоного, жовтого, зеленого і синього кольору з переважанням | ||
| + | * червоних ліній.<br /> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Індикатор ТСУ-Н з водневим наповненням, забезпечує видиме випромінювання основних ліній атомарного водню, який можна зареєструвати монохроматором або дифракційної гратами. Випромінювання молекулярного водню спостерігається у вигляді слабкого фону.<br /> | ||
| + | Напруга виникнення розряд щонайменше 4500 В.<br /> | ||
| + | Напруга підтримки розряду не більше 6000 В.<br /> | ||
| + | Номінальний струм - 5 мА.<br /> | ||
| + | Виходная частота джерела живлення - 40 ± 10 кГц.<br /> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Індикатор з наповненням «інертні гази» ТСУ-Hе, ТСУ-Ne, ТСУ-Kr, забезпечують видиме випромінювання основних ліній в спектрах випромінювання даних | ||
| + | елементів, яке можна зареєструвати монохроматором або дифракційної гратами.<br /> | ||
| + | Напруга виникнення розряду щонайменше 4000 В.<br /> | ||
| + | Напруга підтримки розряду не більше 2000 В.<br /> | ||
| + | Номінальний струм - 0,5 мА.<br /> | ||
| + | Вихідна частота джерела живлення - 40 ± 10 кГц. | ||
==Сфера застосування == | ==Сфера застосування == | ||
| − | + | В 1860 році Кірхгоф та Бунзер порівнюючи спектри трубок зі спектрами полум'я поставлених позаду них металів переконалися, що навіть в блискучих спектрах електричних іскор немає ніякого зміщення ліній, спостережуваного ними в полум'ї. В роботі 1860 року вони повідомили, що за допомогою нового методу їм вдалося безперечно довести існування в лужній групі калію, натрію, літію і невідомого четвертого металу. Трохи згодом цей новий метал, під назвою цезію, був детально описаний Бунзеном. Саме за допомогою спектрального аналізу дізналися ''хімічний склад'' Сонця і зірок. Виявилося, що зірки складаються з тих же самих хімічних елементів, які є і на Землі. Завдяки порівняльній простоті і універсальності спектральний аналіз є основним методом контролю складу речовини в ''металургії, машинобудуванні, атомній індустрії.'' За допомогою спектрального аналізу визначають хімічний склад руд і мінералів. У ''астрофізиці'' під спектральним аналізом розуміють не лише визначення хімічного складу зірок, газових хмар і т.д., але і знаходження за спектрами багатьох інших фізичних характеристик цих об'єктів: температури, тиску, швидкості руху, магнітної індукції.Ще ширше спектральний аналіз використовують в ''медицині''. Його можна використовувати для діагностування, а також для того, щоб визначати сторонні речовини в організмі людини. | |
==Фото, відео-матеріали== | ==Фото, відео-матеріали== | ||
| − | <div class=" | + | <div class="tleft" style="clear:none">[[Файл:Спектральні трубки4.jpg|left|міні|Спектральна трубка]]</div> |
| − | <div class=" | + | <div class="tleft" style="clear:none">[[Файл:Спектральні трубки1.jpg|left|міні|Спектральні трубки]]</div> |
| − | <div class=" | + | <div class="tleft" style="clear:none">[[Файл:Спектральні трубки3.jpg|міні|Спектральні трубки]]</div> |
| − | <div class=" | + | <div class="tleft" style="clear:none">[[Файл:Спектральні трубки2.jpg|міні|Спектральні трубки]]</div> |
<br /> | <br /> | ||
| Рядок 63: | Рядок 83: | ||
==Список використаних джерел== | ==Список використаних джерел== | ||
| + | # [https://ru.wikisource.org/wiki/%D0%AD%D0%A1%D0%91%D0%95/%D0%93%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%8B_%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D0%BA%D0%B8 ЭСБЕ/Гейслеровы трубки — Викитека] | ||
| + | # [https://sites.google.com/site/cpektr2013/ispolzovanie-spektralnogo-analiza Применение спектрального анализа] | ||
| + | # [http://alexandr4784.narod.ru/7_5.htm СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ СВЕТОВЫМ ЭФИРОМ И ВЕСОВЫМИ МОЛЕКУЛАМИ] | ||
| + | # [http://chem21.info/page/183211068083212010048243013058026034176119223012/ Збудження в гелієвій трубці - Справочник химика 21] | ||
| + | # [https://www.ngpedia.ru/id526755p1.html Гейслеровская трубка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1] | ||
| + | # [http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Pluecker.html Юлиус Плюккер - Биография] | ||
| + | # [https://sites.google.com/site/opatpofizike/teoria/teoria-11-klass/izlucenie-i-spektry Излучение и спектры] | ||
| + | # [http://www.physexperiment.narod.ru/passports/passport-trubki-tsu.pdf ТРУБКА СПЕКТРАЛЬНАЯ ВОДОРОДНАЯ] | ||
| − | + | [[Категорія:Музей історії техніки]] | |
Поточна версія на 19:29, 23 травня 2017
Роботу виконує Шевченко Максим 32гр.
Зміст
Загальний опис (принцип дії)
Атоми кожного хімічного елемента мають строго визначені резонансні частоти, в результаті чого саме на цих частотах вони випромінюють або поглинають світло. Це призводить до того, що в спектроскопі на спектрах видно лінії (темні або світлі) в певних місцях, характерних для кожної речовини. Інтенсивність ліній залежить від кількості речовини і її стану. У кількісному спектральному аналізі визначають склад досліджуваної речовини по відносній або абсолютній интенсивності ліній в спектрах.
Спектральні трубки дозволяють досліджувати спектри випромінювання газів, якими вони наповнені. Джерело живлення з набором спектральних трубок може також використовуватися як джерело випромінювання з відомим лінійчатим спектром для градуювання спектрометра навчального СУ-1 або іншого спектрального апарата.
Спектральна трубка складається з двох скляних балончиків, з'єднаних між собою капілярною трубкою. На кінцях балончиків приварені електроди, які припаяні до металевих цоколів і мають вушка для приєднання проводів. Подача на трубку високочастотної високовольтної напруги (~ 2 - 7 кВ) забезпечує безперервну роботу в номінальному режимі. При слабкому світінні або мерехтінні трубки напругу можна збільшувати або зменшувати.
Історична довідка
Попередниками спектральних трубок були, так звані, трубки Гейслера. Вони були сконструйовані Юліусом Плюккером в 1855 році. Згодом виготовленням таких трубок старанно і массово почав займатися його колега Генріх Гейслер, на честь якого вони й були названі. Ці трубки в майбутньому й послужили основою для всього сучасного газорозрядного обладнання й широкого спектру газонаповнених електронних приладів. Відмінність їх від сучасних спектральних трубок полягає в тому, що трубки Гейслера були найрізноманітніших форм та з різним внутрішнім тиском.
Технічні характеристики
Спектральні трубки при спостереженні через монохроматор мають чіткий лінійчатий спектр наступного складу:
- водень - три поодинокі лінії червоного, блакитного та фіолетового кольору;
- гелій - поодинокі лінії жовтого, зеленого і фіолетового кольору;
- криптон - поодинокі лінії жовтого, зеленого і фіолетового кольору;
- неон - безліч ліній червоного, жовтого, зеленого і синього кольору з переважанням
- червоних ліній.
Індикатор ТСУ-Н з водневим наповненням, забезпечує видиме випромінювання основних ліній атомарного водню, який можна зареєструвати монохроматором або дифракційної гратами. Випромінювання молекулярного водню спостерігається у вигляді слабкого фону.
Напруга виникнення розряд щонайменше 4500 В.
Напруга підтримки розряду не більше 6000 В.
Номінальний струм - 5 мА.
Виходная частота джерела живлення - 40 ± 10 кГц.
Індикатор з наповненням «інертні гази» ТСУ-Hе, ТСУ-Ne, ТСУ-Kr, забезпечують видиме випромінювання основних ліній в спектрах випромінювання даних
елементів, яке можна зареєструвати монохроматором або дифракційної гратами.
Напруга виникнення розряду щонайменше 4000 В.
Напруга підтримки розряду не більше 2000 В.
Номінальний струм - 0,5 мА.
Вихідна частота джерела живлення - 40 ± 10 кГц.
Сфера застосування
В 1860 році Кірхгоф та Бунзер порівнюючи спектри трубок зі спектрами полум'я поставлених позаду них металів переконалися, що навіть в блискучих спектрах електричних іскор немає ніякого зміщення ліній, спостережуваного ними в полум'ї. В роботі 1860 року вони повідомили, що за допомогою нового методу їм вдалося безперечно довести існування в лужній групі калію, натрію, літію і невідомого четвертого металу. Трохи згодом цей новий метал, під назвою цезію, був детально описаний Бунзеном. Саме за допомогою спектрального аналізу дізналися хімічний склад Сонця і зірок. Виявилося, що зірки складаються з тих же самих хімічних елементів, які є і на Землі. Завдяки порівняльній простоті і універсальності спектральний аналіз є основним методом контролю складу речовини в металургії, машинобудуванні, атомній індустрії. За допомогою спектрального аналізу визначають хімічний склад руд і мінералів. У астрофізиці під спектральним аналізом розуміють не лише визначення хімічного складу зірок, газових хмар і т.д., але і знаходження за спектрами багатьох інших фізичних характеристик цих об'єктів: температури, тиску, швидкості руху, магнітної індукції.Ще ширше спектральний аналіз використовують в медицині. Його можна використовувати для діагностування, а також для того, щоб визначати сторонні речовини в організмі людини.
Фото, відео-матеріали
Список використаних джерел
- ЭСБЕ/Гейслеровы трубки — Викитека
- Применение спектрального анализа
- СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ СВЕТОВЫМ ЭФИРОМ И ВЕСОВЫМИ МОЛЕКУЛАМИ
- Збудження в гелієвій трубці - Справочник химика 21
- Гейслеровская трубка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
- Юлиус Плюккер - Биография
- Излучение и спектры
- ТРУБКА СПЕКТРАЛЬНАЯ ВОДОРОДНАЯ
