berber المشرف
عدد المساهمات : 5768 نقاط : 16205 السٌّمعَة : 1 تاريخ التسجيل : 12/08/2014
| موضوع: أطياف الإصدار و أطياف الامتصاص الأحد سبتمبر 03, 2017 5:39 pm | |
| [rtl] أطياف الإصدار و أطياف الامتصاص[/rtl] [rtl] [/rtl]
[rtl]الأهداف[/rtl] [rtl]المحتوى- المفاهيم[/rtl] [rtl]أطياف الإصدار ذات الأصل الحراري:[/rtl] [rtl]• الأطياف المستمرة.[/rtl] [rtl]• أطياف الخطوط.[/rtl] [rtl] أطياف الامتصاص.[/rtl] [rtl]تطبيقات في الفيزياء الفلكية. [/rtl] [rtl]مؤشرات الكفاءة[/rtl] [rtl]• يميز بين طيق اإصدار و طيف الامتصاص.[/rtl] [rtl]• استعمال طيف الخطوط للكشف عن بعض العناصر المتواجدة في الغلاف الخارجي لنجم.[/rtl] | | | |
[rtl]طيف لضوء صادر عن الشمس.[/rtl]
[rtl]ما هي المعلومات التي يمكن أن يحملها؟[/rtl] | | [rtl] [/rtl] [rtl] أطياف الإصدار[/rtl] [rtl] 1/ طيف الإصدار الحراري[/rtl] [rtl] الأطياف المتواصلة[/rtl] [rtl] • كل أطوال الموجات في المجال المرئي ممثلة بواسطة طيف ضوء مصباح حراري (الشكل). و يدعى هذا النوع من الأطياف بـ طيف متواصل.[/rtl] | |
[rtl]طيف متواصل لمصباح حراري[/rtl] | | [rtl] • المتسبب في إصدار هذا الضوء هو ارتفاع درجة حرارة سلك المصباح. نسمي هذا النوع من الإصدار إصدار حراري.[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] فالشمس و النجوم عبارة عن منابع ضوئية حرارية.[/rtl] [rtl] ب- اللون ودرجة الحرارة[/rtl] [rtl] • ملاحظة[/rtl] [rtl] من أجل قيم للتوترات الضعيفة (U) ، يبقى المصباح الكهربائي منطفئا، وبدءا من القيمة U= 50 V يبدأ في اللمعان بلون أحمر أولا، وبازدياد قيمة( U) المطبقة بين طرفيه يلاحظ ازدياد في اللمعان إلى أن يصبح لون السلك المتوهج أبيض.[/rtl] [rtl] • تفسير[/rtl] [rtl] إن الارتفاع في قيمة U يؤدي إلى ارتفاع في درجة حرارة السلك.[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] جـ- تركيب طيفي و درجة الحرارة[/rtl] [rtl] تجربة:[/rtl] [rtl] 1_ وضع في طيف ناتج عن مصباح الحراري جهازا قياس التوتر اللوني[/rtl] [rtl] رُكبا في دارتين كهربائيتين تنتجان توترات متناسبة طردا مع شدة الإضاءة .[/rtl] [rtl] 2_ أقرأ التوترين (UR) لضوء أحمر و (UB) لضوء أزرق عندما نزيد في قيمة التوتر المغذي.[/rtl] | |
[rtl]جهاز قياس التوتر اللوني (UR) موجود في الجزء الأحمر من الطيف و جهاز قياس اللوني (UB) موجود في الجزء الأزرق من الطيف. [/rtl] | | [rtl] • مشاهدة[/rtl] [rtl] - يزداد التوتران UR و UB مع التوترU[/rtl] [rtl] - كما تزداد النسبة حيث U0 [/rtl] [rtl] توتر المصباح و هو منطفئ.[/rtl] [rtl] • تفسير[/rtl]
[rtl]طيف ضوء صادر من جسم درجة حرارته ترتفع باستمرار.[/rtl] | | [rtl] تزداد شدة إضاءة التي يشير إليها جهاز قياس التوتر اللوني الموجود في الأزرق أكثرمن تلك التي يشيرإليها الجهاز الموجود في الأحمر، لما تزداد درجة حرارة السلك.(الشكل)[/rtl] [rtl] 2/ أطياف إصدار أفراد كيميائية[/rtl] | | | | |
[rtl]تجربة:[/rtl]
[rtl]1_ أربط مصباحا ذا أبخرة زئبقية بمنبع لتوترات مناسب لها.[/rtl] [rtl]2_ حقق التركيبة المبينة على الشكل الموالي :[/rtl] [rtl]• يعطي شق وعدسة مضاءان بالمصباح خيالا له على الشاشة .[/rtl] [rtl]• تمر الحزمة الضوئية التي تنفذ من العدسة بموشور لتسقط على شاشة. [/rtl] | | | | |
[rtl]على الشاشة تتشكل أطياف لضوء صادر عن مصباح ذي أبخرة زئبقية[/rtl] | | [rtl] [/rtl] [rtl] أ- ملاحظة[/rtl] [rtl] يظهر الطيف فقط بعض الخطوط الملونة و المتوازية تدعى خطوط طيفية، ويدعى هذا النوع من الأطياف طيف خطوط[/rtl]
[rtl]طيف خطوط لمصباح ذي أبخرة زئبقي[/rtl] | | ب- تفسير
[rtl]λ0[/rtl] [rtl](n.m)[/rtl] | [rtl]404,6[/rtl] | [rtl]435,8[/rtl] | [rtl]546,1[/rtl] | [rtl]577,0[/rtl] | [rtl]579,1[/rtl] | [rtl]615,0[/rtl] | [rtl]اللون[/rtl] | [rtl]بنفسجي[/rtl] | [rtl]أزرق[/rtl] | [rtl]أخضر[/rtl] | [rtl]أصفر[/rtl] | [rtl]أصفر[/rtl] | [rtl]أحمر[/rtl] |
| | • يحتوي ضوء مصباح ذي أبخرة زئبقية على بعض الإشعاعات أطوال موجتها في الخلاء: [rtl] • ليست درجة الحرارة المرتفعة للمصباح ( من رتبة 300° C ) هي المتسببة في الإصدار الضوئي و إنما سلوك ذرات الزئبق التي فرضت عليها ظروف فيزيائية خاصة (في هذه الحالة تواجد توتر كهربائي يؤثر على بخار الزئبق تحت ضغط ضعيف).[/rtl] [rtl] جـ- أطياف الخطوط: بطاقة هوية مركب كيميائي[/rtl] | | | | |
[rtl]أطياف مصابيح ذات أبخرة : a) زئبق و كادميوم ؛ [/rtl] [rtl]b) زئبق ؛ c) كادميوم .[/rtl] | | | |
[rtl]استغلال وثيقة[/rtl]
[rtl]مقارنة أطياف خطوط لمصابيح ذات أبخرة :[/rtl] [rtl]• من الزئبق و والكادميوم (Cd) [/rtl] [rtl](شكل a).[/rtl] [rtl]• زئبق (شكل b ).[/rtl] [rtl]• كادميوم (شكل c ).[/rtl] | | | [rtl] • ملاحظة و تفسير[/rtl] [rtl] • طيف الزئبق (شكل b ) و طيف الكادميوم (شكل c) مختلفان.[/rtl] [rtl] • كل خط طيفي متواجد في أحد الشكلين (b وc) متواجد في طيف الشكل ((a، وهذا يدل على تواجد كل من الزئبق و الكادميوم في مصباح ذي أبخرة من الزئبق و الكادميوم.[/rtl] [rtl] • استنتاج[/rtl] [rtl] أطياف الإمتصاص[/rtl] [rtl] 1- إمتصاص الأطياف من طرف محلول ملون[/rtl] [rtl] [/rtl] | |
[rtl]تجربة :[/rtl]
[rtl]1-تحقيق تجربة تبدد الضوء الأبيض.[/rtl] [rtl]2- تحضير محاليل ملونة مثلا[/rtl] [rtl]() ، يخضور.[/rtl]
[rtl]3- وضع المحلول في مسير الضوء بعد الموشور. [/rtl] | | [rtl] [/rtl]
[rtl]تشكل طيف الامتصاص لمحلول ملون[/rtl] | | [rtl] [/rtl]
[rtl]طيف إمتصاص اليخضور[/rtl] | | أ- ملاحظة [rtl] في الطيف المتواصل للضوء الأبيض تعوض بعض الألوان بأشرطة سوداء (طيف اليخضور).[/rtl] [rtl] ب- تفسير و تطبيق[/rtl] [rtl] • توافق الأشرطة السوداء ـ أوأشرطة الامتصاص ـ أشعاعات تصل إلى المحلول ولا تنفذ منه إلى الشاشة. نقول إن هذه الإشعاعات قد امتصت من طرف المحلول الملون، و الطيف الناتج في هذه الحالة يدعى طيف الامتصاص.[/rtl] [rtl] • إن تواجد أشرطة الامتصاص في أوضاع معينة من طيف ضوئي يسمح بإبراز وجود بعض المركبات الكيميائية (كاليخضور ) عندما توضع على مسير الضوء.[/rtl] [rtl] 2- أطياف لها أشعاع امتصاص[/rtl] | | | | | | | | | |
[rtl]تجربة :[/rtl]
[rtl]1- انجاز تركيبة تبدد الضوء الأبيض.[/rtl] [rtl]2- نضع مصباح ميكر بين العدسة و الموشور.[/rtl] [rtl]3- نذر قليلا من كلور الصوديوم على لهب المصباح.[/rtl] [rtl]4- مشاهدة الطيف. [/rtl] | | | | | | |
[rtl]تشكل طيف امتصاص الصوديوم [/rtl] | | | | | |
[rtl]طيف امتصاص الصوديوم (شكل أ). طيف إصدار الصوديوم (محاكاة). [/rtl] | | [rtl] [/rtl] [rtl] أ- ملاحظة[/rtl] [rtl] • يظهر اشعاع في الطيف المتواصل للضوء الأبيض.[/rtl] [rtl] • تبين الدراسة الأكثر دقة أن طول الموجة الموافقة يساوي بالضبط تلك التي تصدر عن مصباح ذي أبخرة صوديوم ( 590 n.m)[/rtl] [rtl] ب- تفسير و استنتاج[/rtl] [rtl] • عندما نذر على لهب مصباح ميكر كلور الصوديوم، فإن اللهب يسلك سلوك مرشح يمتص الإشعاع الأصفر.[/rtl] [rtl] • تفسر هذه الظاهرة بوجود ذرات الصوديوم في اللهب (تتشكل انطلاقا من Na+).[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] تطبيقات في الفيزياء الفلكية[/rtl] [rtl] 1- طيف ضوء الشمس[/rtl] | | | | | |
[rtl]استغلال وثيقة :[/rtl] [rtl]وصف و تفسير موجز لطيف ضوء الشمس.[/rtl] | | |
[rtl]أشعة الامتصاص [/rtl] | | | [rtl] • الجزء المتواصل من الطيف مصدره حراري، و يسمح تحليله الكمي بتحديد درجة حرارة سطح الشمس، و هي من رتبة 5700° C.[/rtl] [rtl] • الخطوط السوداء عبارة عن أشعة امتصاص تبرز وجود أفراد كيميائية في الغلاف الخارجي للشمس، أي أنها تزودنا بمعلومات عن تركيب هذا الغطاء الخارجي.[/rtl] [rtl] 2- لون النجوم[/rtl] [rtl] يصدر عن الشمس الضوء الأبيض، أما الإشعاع الصادر عن نجمة درجة حرارتها أكبر على سطحها، فتكون له ألوان ذات أطوال موجات أصغر وعليه تظهر زرقاء.[/rtl] [rtl] و الإشعاع الصادر عن نجمة درجة حرارتها أصغر على سطحها، فتكون له ألوان ذات أطوال موجة أكبر و عليه تظهر حمراء.[/rtl] | | | | | |
[rtl][size=43]أطياف و فيزياء فلكية[/size][/rtl] | | | | | [rtl] [/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] أسئلة التصحيح الذاتي[/rtl] [rtl] • تحديد نوع من الأطياف.• تحديد ذرة عن طريق طيفها الإصدار.[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl] أجوبة التصحيح الذاتي [/rtl] [rtl] تحديد المقدار الممثل على [/rtl] [rtl] الفواصل بواسطة الوحدة قد يكون طول الموجة ضمن المجال المميز: [/rtl] [rtl] المستعملة. (400 n.m – 750 n.m) الذي يوافق المرئي.[/rtl] [rtl] ب- الشدة الضوئية لمختلف أطوال الموجة هو المقدار [/rtl] [rtl] الممثل في محور التراتيب. [/rtl] [rtl] • تحديد نوع من الأطياف 2/ أ- تبين القمم إصدار معتبر لبعض أطوال الموجة [/rtl] [rtl] التمييز بين طيف متواصل ناتجة عن إصدار أصله إما ذري أو شاردي و باقي [/rtl] [rtl] و طيف خطوط الطيف عبارة عن طيف متواصل.[/rtl] [rtl] ب- تشكل أشعة طيفية شديدة اللمعان. [/rtl] [rtl] • تعريف ذرة عن طريق ج ـ- حسب القيم المقروء: 404,6 nm؛ 435,8 nm؛ [/rtl] [rtl] طيف إصدارها 546,1 nm؛ 577,0 nm التي توافق خطوط طيف [/rtl] [rtl] مختلف أطوال الموجات تميز الزئبق، وعليه يحتوي المصباح على ذرات من [/rtl] [rtl] أفرادا كيميائية عند ص: الزئبق. [/rtl] [rtl] تمارين للحل[/rtl] [rtl] تمرين 1/[/rtl] [rtl] يخضع المصباح الممثل في الشكل أدناه إلى توتر متغير من القيمة (V 10) إلى القيمة (V 220). نشكل بواسطة عدستين خيالين واضحين لسلك المصباح على الشاشة.(الشكل)[/rtl] [rtl] نضع خلف كل عدسة مرشحا أحدهما أزرق والآخر [/rtl] [rtl] أحمر. نزيد في قيمة التوتر من(V0) إلى (V220 ). [/rtl] [rtl] . في حالة ما إذا كان التوتر منخفضا فلا نشاهد[/rtl] [rtl] خيالا على الشاشة. لماذا ؟[/rtl] [rtl] 2. عندما يكون السلك في حالة احمرار نشاهد خيالا خلف المرشح الأحمر، ثم من أجل قيمة معينة للتوتر يظهر خيال ثان خلف المرشح الأزرق.[/rtl] [rtl] فسر هذه المشاهدات.[/rtl] [rtl] تمرين 2/[/rtl] [rtl] العمليات التالية لازمة لتحقيق تجربة امتصاص الضوء بواسطة مرشح أزرق و لكن هي واردة في نص التمرين بشكل غير مرتب.[/rtl] [rtl] أ- ضبط المنبع الضوئي لتشكيل خيال واضح للشق على الشاشة.[/rtl] [rtl] ب- وضع الشاشة على بعد ما من المنبع الضوئي.[/rtl] [rtl] جـ- وضع الموشور بحيث يكون حرفه موازي للشق.[/rtl] [rtl] د- إدخال الشق في المنبع الضوئي.[/rtl] [rtl] هـ- تشغيل المنبع الضوئي.[/rtl] [rtl] و- جعل المرشح الأزرق في مسار الضوء.[/rtl] [rtl] رتب هذه العمليات ترتيبا منطقيا.[/rtl] [rtl] تمرين 3/[/rtl] [rtl] تعطى في الشكل المقابل وثيقة تقنية لمصباح[/rtl] [rtl] حراري. [/rtl] [rtl] . أ- عرف المقدار الممثل على محورالفواصل[/rtl] [rtl] و ميز المجال المعرف.[/rtl] [rtl] ب- بين ما هو المقدار الممثل على محور التراتيب.[/rtl] [rtl] 2. أ- يزعم الصانع أن طبيعة زجاج المصباح يخفض من وفرة اللون الأصفر [/rtl] [rtl] كيف تجسد الوثيقة ما يزعمه الصانع ؟[/rtl] [rtl] ب- ما هي الظاهرة الفيزيائية التي تحقق ذلك ؟[/rtl] [rtl] تمرين 4/[/rtl] [rtl] يمثل الشكل ص= ؟ طيف ضوء الشمس المتحصل عليه بكاميرا (C C D) .[/rtl] [rtl] 1. أعط مميزات هذا الطيف.[/rtl] [rtl] 2. إلى أي ظاهرة يعود الجزء المتواصل للطيف ؟[/rtl] [rtl] 3. أ- ما هي المقادير الموافقة للأعداد المبينة أعلى الطيف ؟[/rtl] [rtl] ب- قدرت هذه المقادير بـ Angstroem (A) فكم تساوي بالمتر ؟[/rtl] [rtl] 4. أ- إلى أي ظاهرة يعود وجود الخطوط المظلمة المشاهدة على الطيف ؟[/rtl] [rtl] أ- أين تقع الأفراد الكيميائية المتسببة في ذلك ؟ عرف البعض منها.[/rtl] [rtl] تمرين 5/[/rtl] [rtl] في الوثيقة بالنسبة لطيف النجم :[/rtl] [rtl] (β- Lyrae).[/rtl] [rtl] 1. أ- ما هي المقادير الممثلة على الفواصل و التراتيب في المنحنى البياني المعطى أسفل الطيف ؟[/rtl] [rtl] ب- في أي مجال من طول الموجة تكون شدة الإشعاع أكبر ما يمكن ؟[/rtl] [rtl] استنتج لون النجم.[/rtl] [rtl] 2. أ- فسر قمم المنحنى الموجهة نحو الأعلى. ما هي المقادير المميزة لها ؟[/rtl] [rtl] ب- نفس السؤال فيما يخص القمم الموجهة نحو الأسفل.[/rtl] [rtl] تمرين 6/[/rtl] [rtl] بالنسبة للمنحنى ص = ؟ و الذي يمثل تغيرات شدة الإضاءة بدلالة درجة الحرارة :[/rtl] [rtl] 1. كيف نوجه محور درجات الحرارة ؟[/rtl] [rtl] 2.أ- كيف تتغير شدة الإضاءة للمجموعة الرئيسية بدلالة درجة حرارتها السطحية؟[/rtl] [rtl] ب- صف خاصية مماثلة من أجل منبع ضوئي مألوف.[/rtl] [rtl] . بالدرجة كلفين تكون شدة الإضاءة أعظمية من أجل طول موجة أعظمية بحيث:[/rtl] [rtl] λmaxT(K)=2,9 ×10-3 S.I.[/rtl] [rtl] أ- أوجد λأعظمي بالنسبة للنجمين :[/rtl] [rtl](Epi) و (Bételgeuse).[/rtl] [rtl] ب- استنتج لوني النجمين.[/rtl] [rtl] تمرين 7/[/rtl] [rtl] كل جسم يصدر، عند رفع درجة حرارته، إشعاعا ذا طيف متواصل. في الدرجة د(كلفن) تكون لهذا الإشعاع شدة عظمى من أجل طول موجة بحيث يكون:[/rtl] [rtl] λmaxT(K)=2,9 ×10-3 S.I.[/rtl] [rtl] λmax مقدرة بـ (m).[/rtl] [rtl] 1. باعتبار أن درجة الحرارة المتوسطة على سطح الأرض هي 20° C ، أحسب λmax الموافقة.[/rtl] [rtl] إلى أي مجال ينتمي الإشعاع الموافق لطول الموجة هذه ؟[/rtl] [rtl] 2. بعض الجزيئات المتواجدة في الجو (CO2، H2O، CH4) لا تمتص الإشعاعات ما تحت الحمراء وتُرجع جزء كبيرا منها نحو الأرض.[/rtl] [rtl] أ- سمحت هذه ظاهرة (ظاهرة الانحباس الحراريeffet de serre) بنمو الحياة على الأرض. كيف؟[/rtl] [rtl] ب- ما هو تأثير تراكم نسبة عالية من هذه الغازات التي تتميز بهذه الظاهرة (ظاهرة الانحباس الحراريeffet de serre) ؟ [/rtl] |
|