6. Spektral analiz Spektral analizda chiziq-chiziq spektrlar muhim ro’l o’ynaydi, chunki ularning xarakteri atomning tuzilishi bilan bog’liq. Axir bu spektrlar tashqi ta’sirdan holi atomlardan hosil bo’ladi. Shu sababli, chiziq-chiziq spektrlar bilan tanishar ekanmiz, shu bilan biz atomlarning tuzilishini o’rganishga birinchi qadam qo’ygan bo’lamiz. Olimlar bunday spektrlarni kuzatib, atomning bag’riga “nazar tashlash” imkoniyatiga ega bo’ldilar. Bu o’rinda optika atom fizikasiga juda yaqinlashib boradi.
Chiziq-chiziq spektrlarning asosiy xossasi shundan iboratki, biror moddaning chiziq-chiziq spektrining to’lqin uzunliklari (yoki chastotalari) shu modda atomlarining xossalariga bog’liq bo’lib, atomlarni nurlantirish usuliga mutlaqo bog’liq bo’lmaydi. Har qanday ximiyaviy elementning atomlari boshqa barcha elementlar atomlarining spektrlariga o’xshamaydigan spektr hosil qiladi: ular muayyan uzunlikdagi to’lqinlar to’plamini chiqara oladi.
Spektral analiz – moddaning ximiyaviy takibini uning spektriga qarab aniqlash usulidir. Odamlar barmoqlarining izi kabi, bir modda atomlarining chiziq-chiziq spektri boshqa modda atomlarining spektriga mutlaqo o’xshamaydi. Bir odam barmog’i terisidagi chiziqlarning boshqa odam barmog’i terisidagi chiziqlarga mutlaqo o’xshamasligi, ko’pincha, jinoyatchini topishga yordam beradi. Huddi shuningdek, spektrning individualligi jismga tegmasdan turib, uning ximiyaviy tarkibini aniqlash imkonini beradi. Spektral analiz yordamida murakkab modda tarkibidagi elementni, hatto uning massasini dan ortiq bo’lmagan taqdirda ham aniqlash mumkin. Bu usul nihoyatda sezgir usuldir.
Hozirgi vaqtda barcha atomlarning spektrlari aniqlangan va spektrlar jadvallari tuzilgan. Rubidiy, Seziy va boshqa ko’pgina yangi elementlar spektral analiz yordamida topilgan. Bu elementlarga spektrning eng intensiv chiziqlari rangiga qarab nom berilgan. Rubidiy to’q qizil tusli yoqut rang hosil qiladi. Seziy so’zi “havo rang” degan ma’noni bildiradi; bu rang seziy spektrining asosiy chiziqlari rangidir.
Xulosa Bu kurs ishidan shunday xulosaga kelish mumkinki: yorug’likning to’lqin xususiyatiga ega ekanligining amaldagi isbotlaridan biri bo’lgan va shu asosda tushuntirib beriluvchi optik hodisalardan biri yorug’lik dispersiyasi yorug’lik nuri va modda orasidagi ta’sirni o’rganadi. Bu o’rganishlar bo’yicha olib borilgan tajribalardan olingan natijalar shuni ko’rsatadiki: muhitning optik xususiyatlaridan biri bo’lgan nur sindirish ko’rsatkichi nafaqat modda materialining turiga, balki unga tushuvchi yorug’lik to’lqinining chastotasiga (yoki to’lqin uzunligiga) bog’liq ekan. Bu bog’liqlik nazariy jihatdan yorug’lik dispersiyasining elektron nazariyasi asosida tushuntirib beriladi.
Ushbu qonun bo’yicha ishlovchi qurilmalar: prizmali qurilmalar va difraksion panjaralardir. Birinchi marta yorug’lik dispersiyasini o’rgangan ingliz olimi Isaak Nyuton prizma yordamida oq yorug’lik nurini yetti xil rangga ajralishini kuzatgan. Bundan oq yorug’lik nuri yetti xil monoxromatik yorug’lik to’lqinidan iborat degan xulosa kelib chiqadi. Ko’rinuvchi elektromagnit to’lqinlar shkalasida to’lqin uzunligi eng katta bo’lgan qizil yorug’lik nuri prizmadan o’tgandan keyin nisbatan kichik burchakda og’adi, to’lqin uzunligi eng kichik bo’lgan binafsha yorug’lik nuri nisbatan kattaroq burchakka og’adi. Qolgan beshta yorug’lik nuri prizmadan o’tgandan keyin qizil va binafsha yorug’lik nuri orasida yotadi. Prizmadan o’tgan nurlarning bunday joylashish manzarasi spektr deb ataladi.
Bu hodisaning hayotga tadbiq etilishi natijasida spektral analiz sohasi vujudga keldi. Bu sohada spektral qurilmalar yordamida jismning nurlanish yoki yutilish spektriga qarab u qanday kimyoviy elementdan tashkil topganligini aniqlash mumkin. Bu insoniyat uchun ko’plab qulayliklar tug’dirdi. Masalan: quyoshning nurlanish spektriga qarab uning asosan geliydan tashkil topganligi aniqlangan. Hozirgi kunda deyarli barcha kimyoviy elementlar nurlanish (yoki yutilish ) spektri aniqlangan bo’lib, jismning nurlanish (yoki yutulish) spektri ushbu spektrlar bilan solishtriladi va uning kimyoviy tarkibi tahlil qilinadi. Bunda spektr sifati spektral qurilmalarning ajrata olish kuchi bilan bevosita bog’liq.
