Wikipédia

„Színképelemzés” változatai közötti eltérés

Laptörténet interaktív böngészése
[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
a Wollaston
11. sor:
[[1814]]-ben [[Joseph von Fraunhofer]] német fizikus Wollastonénál lényegesen fejlettebb készülékével már 574 vonalat azonosított a színkép látható tartományában — azóta még több ilyen, a színképből hiányzó frekvenciáról tudunk, és ezeket hagyományosan '''Fraunhofer-vonalak'''nak nevezzük. Abban az időben ezt a tényt csak érdekesnek tartották, de nem gondolták róla, hogy fontos is lehet. Azt, hogy mitől jelennek meg ezek a vonalak, [[Robert Bunsen]] és Gustav Kirchhoff tisztázta (legalábbis nagy vonalakban).
 
[[Gustav Kirchhoff]] német (porosz) fizikus az [[1850-es évek]] közepén az [[elektromos áram]]ok kutatásával foglalkozott a [[breslau]]i egyetemen. [[1858]]-ban, amikor egy alkalommal egy professzornak segédkezett, észrevette, hogy a gázok fényspektrumában fényes vonalak jelentek meg, és eszébe jutott, hogy ez hasonlít ahhoz, amit Fraunhofer cikkében olvasott. További vizsgálatokkal kiderült, hogy ezeknek a fényes vonalaknak a hullámhossza pontosan megegyezik azoknak a fekete vonalaknak a hullámhosszával, amelyeket Fraunhofer a Nap látható spektrumában tanulmányozott. Kirchhoff, miközben azon gondolkozott, hogymit vajon mitis jelenthet, hogy valamilyen gáz lángjában és a Nap színképében azonos hullámhosszhoz tartozó vonalakvonalakat találhatóklát, rájött, hogy ha a fény spektrumát egy [[prizma|prizmával]] segítségével felbontja, a hullámhosszak közötti különbségkülönbsége jobban látható lesz. Akkoriban ehelyett különféle színű szűrőket használtak, amiket egymás után raktak, és így a fény halványabban volt látható.
 
Kirchhoff arra gondolt, hogy az ő módszerével majd minden fényes csúcsot ki fogtud tudnimajd mutatni, bármely gáz állítja is azt elő. A gyakorlatban azonban nem működött a dolog. Ugyanis az a láng, amivelugyanis a gázokat megvilágította,megvilágító láng túl fényes volt, és ez zavarta a megfigyelést.
 
[[Robert Bunsen]] német kémikus 1858-ban kezdte el tanulmányozni egyes kémiai elemek lángfestését. A róla elnevezett égő különösen forró (1480 °C-nál melegebb) lángja alig sugárzott látható fényt, ezért különösen alkalmas volt a lángfestés vizsgálatára — az elszíneződés kalibrálásához színes szűrőket használt. Kirchhoff hívta fel a figyelmét arra, hogy a spektroszkopikus módszer nagyobb felbontást és pontosabb méréseket eredményez.
[[Robert Bunsen]] német kémikus 1858-ban fedezte fel a [[fotokémia|fotokémiát]]{{forr}} – azt a tudományt, amely az egyes kémiai elemek elégetésekor kisugározódó fény tanulmányozásával foglalkozik.<!-- a hivatkozott szócikk szerint a fotokémia nem az itt megjelölt területtel foglalkozik--> Munkája során kifejlesztett egy égőt, aminek lényege az volt, hogy a vizsgálandó gázt és a levegőt az égés előtt összekeverték, így különösen forró gázt sikerült előállítani (1480&nbsp;°C fölöttit), amely alig sugárzott látható fényt. Az égőt később [[Bunsen-égő]]nek nevezték el, ma is ezen a néven ismert.
 
Kirchhoff és Bunsen 1859-ben a [[Heidelbergi egyetem]]en kezdte el a közös munkát. Hat hónap alatt megterveztek és megépítettek egy olyan készüléket, amelyben a Bunsen égőjében elégetett gáz fényét egy keskeny résen engedték át a fénynyalábot [[kollimátor]]lencsével szűkítették, majd Kirchhoff prizmájával bontották a szivárvány színeire. A színképet a mikroszkópokéhoz hasonló [[okulár]]ral vizsgálták (Prizmát és okulárt korábban Fraunhofer is használt; a „spektroszkópnak” elnevezett berendezés többi eleme új volt). Megállapították, hogy felforrósítva minden elem a rá jellemző hullámhosszakon sugároz. Így például a nátrium fényes vonalai a színkép sárga tartományában vannak (ezt már Fraunhofer is tudta, ezekkel ellenőrizte az üvegek optikai tulajdonságait), a réz vonalai a kékeszöld szakaszon stb. Elkezdték katalogizálni a kémiai elemeket és kisugárzott hullámhosszaikat. A [[Nap]] színképét vizsgálva fordított jelenségre figyeltek fel: a Frunhofer-vonalak pont ott voltak, ahol a különböző elemek a lángot elszínező felfénylései. Megállapították (főleg Kirchhoff munkájával), hogy a Nap légkörében az elemek — továbbra is a rájuk jellemző hullámhosszakon — nem kisugározzák, hanem éppen ellenkezőleg, elnyelik a Nap sokkal forróbb belsejéből érkező fényt. Az ismert elemeknek megfelelő Fraunhofer-vonalakból tehát meg tudták mondani, milyen elemeket tartalmaz a Nap légköre. Felfedezésüket Kirchhoff 1859. október 27-én mutatta be Berlinben a [[Porosz Tudományos Akadémia|Porosz Tudományos Akadémiának]]. Ma ezt a napot tekintik az [[asztrofizika]] születésnapjának (bár ezt a tudományágat csak 1890 óta híják így). Ezután több csillag színképét is megvizsgálták ezzel a módszerrel.
Kirchhoff és Bunsen a [[Heidelbergi egyetem]]en dolgoztak együtt 1859-ben. (Munka közben Kirchhoff, mivel csak 1 méter 50 cm magas volt, Bunsennek a válláig ért). Ketten hat hónap alatt megterveztek és kidolgoztak egy módszert és egy készüléket, amiben alkalmazták Kirchhoff prizmáját és Bunsen égőjét a fény felbontására, és a készüléket '''spektrográf'''nak nevezték el.<!--egy időben spektrográfnak a fényképezőlemezre rögzítő eszközt nevezték, a szabad szemes megfigyelés eszköze a spektroszkóp – v.ö. Náray-Szabó: Kémia, Akadémiai Kiadó, Bp. 2006, 613. o.--> Eredetileg ezt kémiai minták égetésére szánták, aminek során a keletkezett fényspektrum vizsgálható volt. Elkezdték katalogizálni a kémiai elemeket és a hozzájuk tartozó hullámhosszakat minden ismert kémiai elemre, és felfedezték, hogy egy egy elem mindig ugyanazokat a hullámhosszakat állította elő; ez volt az elem kémiai „aláírása”.
 
E felismerésükSzínképvonalaik alapján a már ismert kémiai elemek azonosítása után két új elemet is fölfedeztek színképelemzéssel, az egyik: 1860-ban a [[cézium]] voltot (nevének jelentése: „égszínkék”, amit a spektrográfban látható kékes színe után kapott)., A1861-ben másik elempedig a [[rubídium]], amit 1861-ben fedeztek fel. Ennek az elemnek fényes, pirosas színe volt a spektrográfbanot (aaminek szónevét a latin „piros” szóból származikképezték).<ref>Kendall Haven: 100 Greatest Science Discoveries of All Time (Unlimited Libraries, 2007)</ref> Ezzel a tudással és a kémiai elemek általuk megmért katalógusával felfegyverkezve Kirchhoff és Bunsen végezte el először tengervíz teljes kémiai elemzését.▼
Ezzel a tudással és a kémiai elemek általuk megmért katalógusával felfegyverkezve Kirchhoff és Bunsen végezte el először tengervíz és a [[Nap]] teljes kémiai elemzését. Ennek során megállapították, hogy a Nap atmoszférájában [[hidrogén]], [[hélium]], [[nátrium]] és még vagy féltucat egyéb, a Földön is megtalálható közönséges elem van. Ez bizonyította be először, hogy a Föld kémiailag nem különleges az égitestek között.
 
Kirchhoff és Bunsen a tudománynak egy sokoldalú vizsgálóeszközt bocsátott a rendelkezésére, amivel a [[csillag]]ok kémiai felépítését ugyanolyan pontosan meg lehet határozni, mintha a Földön vizsgálnánk meg egy anyagmintát.
 
▲E felismerésük alapján a már ismert kémiai elemek azonosítása után két új elemet is fölfedeztek színképelemzéssel, az egyik 1860-ban a [[cézium]] volt (nevének jelentése: „égszínkék”, amit a spektrográfban látható kékes színe után kapott). A másik elem a [[rubídium]], amit 1861-ben fedeztek fel. Ennek az elemnek fényes, pirosas színe volt a spektrográfban (a szó a latin „piros” szóból származik).<ref>Kendall Haven: 100 Greatest Science Discoveries of All Time (Unlimited Libraries, 2007)</ref>
 
== A színképelemzés és a spektroszkópia ==
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/wiki/Színképelemzés”