„Színképelemzés” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
prizmás spektroszkópot
A sorozatok
5. sor:
A '''színképelemzés''' ''(spektrálanalízis)'' a megfigyelt objektumokból érkező [[látható spektrum|láthatófény]] [[színkép]]ének vizsgálata. A különböző hullámhosszú elnyelési sávok intenzitásából meghatározhatjuk a vizsgált anyag összetevőit.
 
== Története ==
== Kialakulásának története ==
 
Legrégibb ismert előzménye [[Thomas Melvill]] ''(Melville)'' skót természetfilozófus munkássága. Melvill(e) 1752-ben megjelent, ''Observations on light and colours'' című könyvében leírta, hogyan bontotta fel [[prizma|prizmával]] a különféle, [[etilalkohol|alkoholban]] oldott sókkal [[lángfestés|színezett lángokat]].<ref>[[[Richard Rhodes]], 1986: Az atombomba története. Park Könyvkiadó, Budapest, 2013. {{ISBN|978-963-530-959-7}} p. 83.]</ref>
 
=== A színképvonalak ===
 
1802-ben [[William Hyde Wollaston]] angol orvos és természettudós [[Isaac Newton]] eredményei nyomán a Nap színképét vizsgálta. A szűk résen átengedett napfényt ő isn [[prizma|üvegprizmával]] bontotta színekre, és megfigyelte, hogy az egymásba olvadó színeket helyenként sötét sávok szakítják meg. A színkép vörös tartományában két ilyen vonalat látott, a zöldben hármat, a kék–ibolya tartományban kettőt. Tévesen arra gondolt, hogy ezek valamiféle, a színeket elválasztó határok, és nem foglalkozott tovább a problémával. Munkássága azonban felkeltette mások, egyebek közt Fraunhofer figyelmét.
 
[[1814]]-ben [[Joseph von Fraunhofer]] német fizikus a maga összeállította készülékével – az első spektroszkóppal – már 574 vonalat azonosított a színkép látható tartományában. Azóta még több ilyen, a színképből hiányzó vonalról tudunk, és ezeket hagyományosan [[Fraunhofer-féle vonalak]]nak nevezzük. Abban az időben ezt a tényt csak érdekesnek tartották, de nem gondolták róla, hogy fontos is lehet. A vonalak megjelenéséről [[Robert Wilhelm Bunsen]] és [[Gustav Robert Kirchhoff]] adott valamiféle magyarázatot először.
 
=== Az elemek azonosítása ===
 
[[Gustav Robert Kirchhoff]] német (porosz) fizikus az [[1850-es évek]] közepén az [[elektromos áram]]ok kutatásával foglalkozott a [[Wrocław|breslaui]] egyetemen. [[1858]]-ban egy alkalommal egy professzornak segédkezett, amikor 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, mit is jelenthet, hogy valamilyen gáz lángjában és a Nap színképében azonos hullámhosszhoz tartozó vonalakat lát, rájött, hogy ha a fény spektrumát egy [[prizma|prizmával]] felbontja, a hullámhosszak különbsége jobban látható. Azt megelőzően különböző színű szűrőket használtak a színek felbontására, így azonban az áthaladó fény intenzitása nagyon lecsökkent, kevésbé volt látható.
24 ⟶ 28 sor:
 
A [[hélium]]ot 1868-ban, a nap [[kromoszféra|kromoszférájában]] észlelt, addig ismeretlen színképvonal alapján fedezte fel egymástól függetlenül [[Pierre Jules Cézar Janssen|Pierre Janssen]] és [[Norman Lockyer|Lockyer]]. A Földön először 22 évvel később, uránércből sikerült kimutatni.
 
=== A sorozatok ===
 
1885-ben [[Johann Jakob Balmer]] svájci matematikus megállapította, hogy a látható fény tartományában a hidrogén színképvonalainak hullámhosszai szabályszerű rendben követik egymást. Próbálgatásos (iteratív) módszerrel meghatározta a róla elnevezett, meglehetősen egyszerű [[Balmer-formula|formulát]], amely meglehetősen pontosan megadja, hol helyezkedhetnek el a hidrogén színképvonalai. Az így meghatározott hullámhosszok az ugyancsak róla elnevezett [[Balmer-sorozat]] tagjai.<ref>{{MNL|3|130}}</ref>
 
Balmer eredményeit a színkép infravörös, illetve ultraibolya részeire [[Johannes Rydberg]] terjesztette ki. Az általa 1888. november 5-én publikált [[Rydberg-formula|képletben]] szereplő konstans a róla elnevezett [[Rydberg-állandó]], a hidrogén színképvonalainak teljes sora pedig hat különböző sorozatból áll attól függően, hogy mennyi a formulában szereplő két paraméter közül az n<sub>1</sub>-nek nevezett kisebbik értéke:
* n<sub>1</sub>= 1: [[Lyman-sorozat]],
* n<sub>1</sub>= 2: [[Balmer-sorozat]],
* n<sub>1</sub>= 3: [[Paschen-sorozat]],
* n<sub>1</sub>= 4: [[Brackett-sorozat]],
* n<sub>1</sub>= 5: [[Pfund-sorozat]]
* n<sub>1</sub>= 6: [[Humphreys-sorozat]]
 
A Rydberg által felismert összefüggést [[Walther Ritz]] a kettejükről elnevezett [[Rydberg–Ritz-féle kombinációs elv]] alkalmazásával terjesztette ki a többi elemre is. Ennek képlete e [[Rydberg–Ritz-formula]].
 
== A színképelemzés és a spektroszkópia ==