Спектры поглощения

Спектры поглощения

Мы не случайно упомянули выше о ярких линиях излучения паров натрия. Как вы сейчас увидите, они сыграли особую роль в разгадке одной из загадок природы.

В начале 19-го века английский ученый Уильям Волластон обнаружил в непрерывном солнечном спектре тонкие темные линии (см. рис. 27.2, а также рисунок на форзаце).

Спектры поглощения 1 Рис. 27.2. Темные линии в солнечном спектре.

Происхождение этих темных линий оставалось загадкой в течение нескольких десятилетий: было непонятно, что может задерживать излучение именно с определенными длинами волн?

В середине 19-го века немецкий ученый Густав Кирхгоф заметил, что положение двух близко расположенных темных линий в солнечном спектре точно совпадает с положением ярких желтых линий в спектре паров натрия. И Кирхгоф предположил, что близкие темные линии - результат поглощения солнечного света парами натрия, находящимися во внешней атмосфере Солнца.

Чтобы проверить это, ученый исследовал спектр солнечного света, прошедшего сквозь холодные пары натрия. И в непрерывном спектре действительно появились темные линии, положение которых точно совпало с линиями излучения паров натрия!

Тогда Кирхгоф предположил, что сходная картина должна наблюдаться и для других веществ. И поставленные им опыты подтвердили, что

у атомов всех элементов линии поглощения точно соответствуют их линиям испускания.

Сравните, например, спектры излучения и поглощения водорода, приведенные на рис. 27.3 (см. также рисунок на форзаце).

Спектры поглощения 2 Рис. 27.3. Спектр излучения (а) и спектр поглощения (б) водорода. Сравните положение линий излучения и линий поглощения.

Квантовая физика.