طيف خطی و پيوسته

[Naruto]

چرا وقتي عناصر در حالت گاز هستند با گرم كردنشون نوري كه توليد مي كنند به صورت طيف خطي كه مي شه براي شناسايي عناصر ازشون استفاده كرد ولي وقتي عناصر در حالت جامدند با گرم كردنشون يك طيف پيوسته كامل منتشر ميكنند ؟

[aliviper]

سلام دوست من
چون با گرم كردن اون عناصر در اصل ما بهشون انرژي ميديم كه در اونها ذخيره ميشه و با آزاد شدن اون انرژي است كه اون پديده(طيف پراكني)بوجود مياد

[Naruto]

اينو مي دونم .
ولي فرق طيف جامد با گاز براي چيه ؟

[x102x96x]

می تونه کمک کنه
http://www.chemistry2.blogsky.com/?PostID=31

[MRT]

دوست گرامي سلام :

تا آنجايي كه من اطلاع دارم براي برسي طيف نشري خطي عناصر ، اگر اين عنصر به صورت گاز باشد درون لامپ خلا نموده ، فشار گاز را كم كرده و بعد از تخليه الكتريكي در آن ، طيف عنصر را با عبور از منشور تجزيه و برسي ميكنند . ولي اگر اين عنصر جامد و يا مايع باشد ابتدا آن را بخار كرده و سپس درون لامپ خلا با تخليه الكتريكي يونيزه نموده و طيف آن را بعد از عبور در منشور ، تجزيه و مطالعه مي‌كنند . ولي طيف گازها در فشار زياد ( ستارگان ) و اجسام ( جامدات ) پيوسته بوده و به صورت خطي نمي‌باشد و اين طيف مستقل از نوع عنصر است و فقط به حرارت عنصر وابسته است ، اگر حرارت پايين باشد فقط طيف مادون قرمز و اگر خيلي داغ باشد طيف ماوراي بنفش نيز توليد و منتشر ميشود و با اين شيوه اندازه گيري ، حرارت عناصر سنجيده ميشود . جواب سوال شما مربوط به فشار در گازها و تراكم عناصر در جامدات است ، به اين معني كه فشار در گازها و تراكم در جامدات مي‌تواند طيف نشري خطي آنها را به طيف پيوسته‌اي تبديل كند .

[Naruto]

مي شه لطفا دليلشم بگيد كه چرا اين اتفاق مي افته ؟
چون هم در فشار بالا و هم در فشار پايين تراز انرژي الكترون ها با هم فرقي ندارن . پس چرا طيف اون ها فرق داره ؟

[MRT]

مي شه لطفا دليلشم بگيد كه چرا اين اتفاق مي افته ؟
چون هم در فشار بالا و هم در فشار پايين تراز انرژي الكترون ها با هم فرقي ندارن . پس چرا طيف اون ها فرق داره ؟

مشكل اساسي اينجاست كه ترازهاي انرژي عناصر از روي طيف نشري خطي آنها برسي ميشود نه از طيف پيوسته آنها ٬ شما چه روش مطالعه‌اي براي اين موضوع داريد كه هم در فشار بالا و هم در فشار پايين ترازهاي انرژي با هم فرقي ندارند . براي مطالعه ترازهاي انرژي عناصر ٬ آنها را در حالت كم فشار و چگالي ناچيز يونيزه مي‌كنند و سطح اين انرژي‌ها را در مراحل مختلف از دست دادن الكترون برسي مي‌كنند ٬ ولي براي برسي ترازهاي انرژي ( لايه‌ها و زير لايه‌ها ) در حالت مايع ٬ جامد و يا گاز فشرده ، روشي را نمي‌شناسم مگر ظرفيت آنها در تركيبات شيميايي كه آنهم مربوط به لايه‌هاي خارجي ميشود و شايد لايه‌هاي داخلي فرم و حالت ديگري به خود بگيرند و ...... احتمالات و فرضيات ديگر ، در واقع بدون آگاهي كامل نمي‌توان در اين مورد بخصوص به طور يقين اظهار نظر كرد ، ولي موضوع بسيار جالبي به نظر ميرسد كه در نهايت مربوط به خود لايه‌ها و زير لايه‌ها و وضعيت قرار گرفتن و تغيير مكان الكترونها در لايه‌ها و زير لايه‌ها ميشود . براي اينكه آزمون ثابت كرده است كه ميدانهاي مغناطيسي قوي ميتواند در طيف خطي عناصر تاثير گذار باشد .

[Naruto]

ممنون از جوابتون.
آيا در حالت جامد لرزش خود اتم ها در جاشون مي تونه باعث توليد اين طيف پيوسته بشه ؟

[MRT]

ممنون از جوابتون.
آيا در حالت جامد لرزش خود اتم ها در جاشون مي تونه باعث توليد اين طيف پيوسته بشه ؟

دوست عزيز :

اين حالت لرزش اتمها در بخار عناصر و گازها در فشار كم نيز مشهود است .

[Naruto]

ببخشيد مي تونيد توضيح بديد كه دقيقا چه اتفاقي در تراز هاي انرژي گاز ها در فشار بالا و جامدات و مايعات مي افته كه باعث پيوسته شدن طيف مي شه ؟

[MRT]

ببخشيد مي تونيد توضيح بديد كه دقيقا چه اتفاقي در تراز هاي انرژي گاز ها در فشار بالا و جامدات و مايعات مي افته كه باعث پيوسته شدن طيف مي شه ؟

دوست ارجمند :

موضوع بسيار جالبي را مطرح نموده‌ايد ولي در حال مطالعه و فكر كردن در مورد آن هستم كه اگر چيز مهمي دستگيرم شد حتما به شما اطلاع ميدهم ولي در نهايت همه چيز مربوط به لايه‌ها و زير لايه ها خواهد شد .

[Naruto]

اشتراك الكترون بين اتم ها مي تونه باعث تغيير لايه ها و زير لايه ها و پيوسته شدن طيف بشه ؟

[x102x96x]

طیف نور گسیل شده از بخار هر عنصر را طیف اتمی آن عنصر می‌نامند. پس می‌توان گفت که طیف اتمی عنصرهای مختلف باهم تفاوت دارد.

دیدکلی
همانطور که می‌دانیم نیوتون برای نخستین بار با گذراندن نور خورشید از منشور ، طیف نور سفید را تشکیل داد. نیوتون نشان داد که نور سفید آمیزه‌ای از رنگهای مختلف است و گسترده طول موجی این رنگها از 0.4 میکرومتر (بنفش) تا 0.7 میکرومتر (قرمز) است. طیف نور سفید یک طیف پیوسته است. به همین ترتیب می‌توان طیف هر نوری را توسط پاشندگی در منشور شناسایی کرد. اما علت اینکه در طیف اتمی خطوط مختلفی دیده می‌شود، چیست؟
خطوط طیفی
طیف اتمی مستقیما به ترازهای انرژی اتم نسبت داده می‌شود. هر خط طیفی متناظر یک گذار خاص بین دو تراز انرژی یک اتم است. پس آنچه در طیف نمایی دارای اهمیت است، تعیین ترازهای انرژی یک اتم به کمک اندازه گیری طول موجهای طیف خطی گسیل شده از اتمها است. پایین ترین تراز انرژی ، حالت پایه و همه ترازهای بالاتر حالتهای برانگیخته نامیده می‌شوند. موقعی که یک اتم از حالت بر انگیخته بالاتر به یک حالت برانگیخته پایین تر گذاری را انجام می‌دهد. یک فوتون متناظر به یک خط طیفی گسیل می‌شود.



طیف نشری
اگر جسمی بتواند نور تولید کند و نور تولید شده را از منشوری عبور دهیم، طیفی بدست می‌آید که طیف نشری نامیده می‌شود. اگر رنگهای طیف حاصل بهم متصل باشند، طیف نشری اتصالی و اگر فاصله‌ای بین آنها باشد، طیف نشری انفصالی یا خطی می‌نامند. به عنوان مثال لامپ حاوی بخار بسیار رقیق را در نظر بگیرید. این لامپ بصورت لوله باریک شیشه‌ای است که درون آن یک گاز رقیق در فشار کم وجود دارد. دو الکترود به نامهای کاتد و آند در دو انتهای لوله قرار دارند. اگر بین این دو الکترود ، ولتاژ بالایی برقرار شود، اتمهای گاز درون لامپ شروع به گسیل نور می‌کنند. اگر این بخار مربوط به بخار جیوه باشد، این گسیل به رنگ نیلی - آبی است. اگر این نور را از منشور بگذرانیم و طیف آن را تشکیل دهیم می‌ینیم که این طیف پیوسته نیست. بلکه تنها از چند خط رنگی جدا از هم با طول موجهای معین تشکیل شده است.
طیف جذبی
در سال 1814 میلادی فرانهوفر فیزیکدان آلمانی کشف کرد که اگر به دقت به طیف خورشید بنگریم، خطهای تاریکی در طیف پیوسته آن مشاهده خواهیم کرد. این مطلب نشان می‌دهد که بعضی از طول موجها در نوری که از خورشید به زمین می‌رسد، وجود ندارد و به جای آنها ، در طیف پیوسته نور خورشید خطهای تاریک (سیاه) دیده می‌شود. اکنون می‌دانیم که گازهای عنصرهای موجود در جو خورشید ، بعضی از طول موجهای گسیل شده از خورشید را جذب می‌کنند و نبود آنها در طیف پیوسته خورشید به صورت خطهای تاریک ظاهر می‌شود. در اواسط سده نوزدهم معلوم شد که اگر نور سفید از داخل بخار عنصری عبور کند و سپس طیف آن تشکیل شود، در طیف حاصل خطوط تاریکی ظاهر می‌شود. این خطوط توسط اتمهای بخار جذب شده‌اند.
طیف اتمی از دیدگاه فیزیک کلاسیک
درک ساز و کار جذب و گسیل نور بوسیله اتمها از دیدگاه فیزیک کلاسیک آسان است. زیرا بنابر نظریه‌های کلاسیکی یک اتم در صورتی نور گسیل می‌کند که به طریقی مانند برخورد با سایر اتمها یا توسط میدان الکتریکی به الکترونهای آن انرژی داده شود، در نتیجه الکترونها با بدست آوردن انرژی ارتعاش می‌کنند و امواج الکترومغناطیس بوجود می‌آورند، یعنی نور گسیل می‌کنند. اما این که چرا اتمهای همه عنصرها موج الکترومغناطیسی با طول موجهای یکسان نمی‌کنند و این که چرا هر عنصر طول موج خاص خود را دارد، ا ز دیدگاه فیزیک کلاسیک قابل توجیه نیست.

در مورد جذب نور هم ، از دیدگاه فیزیک کلاسیک ، می‌توان گفت که وقتی نور به یک اتم می‌تابد، نوسان میدان الکتریکی ناشی از نور فروری باعث می‌شود که الکترونهای اتم شروع به ارتعاش کنند و نور فرودی را جذب کنند. ولی باز هم در این دیدگاه هیچ توجیه قانع کننده‌ای برای این که چرا هر عنصر تنها طول موجهای خاصی را که مشخصه آن عنصر است جذب می‌کند و بقیه طول موجها را جذب نمی‌کند؟ وجود ندارد.
رابطه ریدبرگ - بالمر
طیف اتمی هیدروژن ، اولین طیفی بود که بطور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آنگستروم تا سال 1885 میلادی طول موجهای چهار خط از طیف اتم هیدروژن را با دقت زیاد اندازه گرفت. بالمر که یک معلم سوئیسی بود، وی این اندازه گیریها را مطالعه کرد و نشان داد که طول موج خطهای این طیف را می‌توان با دقت بسیار زیاد بدست آورد. توفیق بالمر در خصوص یافتن رابطه‌ای برای خطهای طیف اتم هیدروژن در ناحیه مرئی موجب شد، که تلاشهای بیشتری در جهت یافتن خطوط دیگر طیف اتم هیدروژن صورت گیرد. کار عمده در زمینه جستجو برای طیف کامل اتم هیدروژن توسط ریدبرگ در حدود سال 1850 میلادی انجام شد.
نتیجه

1. هم در طیف گسیلی و هم در طیف جذبی هر عنصر ، طول موجهای معینی وجود دارد که از ویژگیهای مشخصه آن عنصر است. یعنی طیفهای گسیلی و جذبی هیچ دو عنصری مثل هم نیست.

2. اتم هر عنصر دقیقا همان طول موجهایی از نور سفید را جذب می‌کند که اگر دمای آن به اندازه کافی بالا رود و یا به هر صورت دیگر بر انگیخته شود، آنها را تابش می‌کند.

[Naruto]

اين چه ربطي به سوال من داشت ؟

[شاسا]

در بررسي مواد به دو مسپله توجه داريم:«1.اتم الكترونهايي با انرژي بالا دارد يا نه2.اتم تغيير تراز داده داست يا نه؛
در صورتي كه اتم تغيير تراز داده باشد ويا الكترون هاي ان با گرفتن انرژي تغيير تراز بدهند در اين صورت ما طيف پيوسته داريم در واقع اتم هاي گازي شكل انرژي بالاتري دارند و ازادي بيشتري نيز دارند پس با گرفتن انرژي تغيير تراز ميدهند و در بازگشت طيف گسسته داريم .
و از طرف ديگر اتم ميتواند فقط تغيير ممانتوم بدهد يعني با گرفتن انرژي كه مسلما كمتر از انرژي تغيير تراز است دچار تغيير در اندازه حركت زاويه اي شود و ودر اين صورت بنا به نظريه الكترو مغناطيس تابش ميكند كه اين تابش به صورت پيوسته است (انچه كه در اكثر جامدات و يا به عبارت بهتر بلور ها اتفاق مي افتد)