Spektroskopiya
Spektroskopiya. Spektroskopiya bo'limi nimani tadqiq qiladi?
Oʻrta
4 min
22.09.2023
Fizika va astronomiya

Nemis olimi R. Bunzen oʻzi kashf qilgan gorelkaning issiqlik alangasida moddalarning bugʻga aylanib, alangani har xil ranglarga boʻyashini payqadi. Xususan, mis yashil alanga, osh tuzi sariq, stronsiy boʻlsa toʻq qizil alanga berardi. Gorelkaga modda quyilsa, alanganing rangi boʻyicha moddaning tarkibini aniqlash mumkin boʻladigandek tuyulardi. Biroq Bunzen tez orada har xil tarkibli moddalar baʼzi hollarda alangani bir xil boʻyashini payqab qoldi. Shundan keyin uning yurtdoshi fizik G. Kirxgof alanga yorugʻligini rangli nurlarni monoxromatik qismlarga ajratadigan shisha prizmadan oʻtkazishni taklif qildi. Litiy hamda stronsiy taʼsiridan alanga koʻzga hammavaqt bir xil rangda — toʻq qizil boʻlib koʻrinadi; litiy alangasi yorugʻligi prizmadan oʻtgandan keyin ikki chiziqqa, yaʼni ravshan toʻq qizil rangga va uning yonida xira jigarrangga ajraladi. Stronsiy boʻlsa bitta havorang, ikkita qizil va jigarrang chiziqlarni beradi.

Maʼlum boʻlishicha, istalgan kimyoviy elementning yorugʻlanuvchi bugʻlari faqat unga xos boʻlgan spektr — monoxromatik nurlanishlar toʻplamini taratadi. Spektrda ularning har biriga faqat oʻzigagina xos boʻlgan chiziq taalluqli boʻlar ekan. Barcha elementlarning spektrlari maxsus jadvallarda aks etgan. Ularda spektral chiziqlarning toʻlqin uzunligi, ketma-ketligi va intensivligi koʻrsatiladi. Shunday tarzda spektrlar boʻyicha olimlar nurlanuvchi moddalar tarkibini aniqlash usuliga ega boʻlishdi. Natijada fizikaning elektromagnit nurlanishlar spektrlarini tadqiq qiluvchi yangi boʻlimi — spektroskopiya vujudga keldi. Bu Kirxgof va Bunzen kimyoviy elementlarining eng dastlabki spektral tahlillarini amalga oshirgan 1859-yilda yuz berdi.

1868-yilda farang astronomi J. Jansen va ingliz astrofizigi J. Lokyer Quyosh yorugʻligini tahlil qilayotganlarida (bir-biridan mustaqil ravishda) Quyosh nurlarida nomaʼlum element spektrini kuzatishdi. Tekshirishlar natijasida esa bu olimlar Yerdan 150 millon km masofada joylashgan yulduzimiz — Quyoshdan ilgari fanga nomaʼlum boʻlgan yangi kimyoviy elementni kashf qildi. Keyinchalik uning aynan Quyoshdan topilgani tufayli unga Geliy deb nom berishdi. Bu kashfiyot olimlar uchun koinotdagi osmon jismlari, Quyosh va yulduzlar tarkibini spektral tahlil yordamida aniqlash erasini boshlab berdi. Chunonchi, yulduzlar ham, xuddi Yer va boshqa sayyoralar kabi atomlardan iborat ekani maʼlum boʻldi; qolaversa, spektrlar boʻyicha jismlarning harakat tezligini ham aniqlash imkoniyati paydo boʻldi. Dopler effekti tufayli harakatlanayotgan manbada yorugʻlik manbai kuzatuvchidan uzoqlashayotgani yoki unga yaqinlashayotganiga qarab, spektr tegishlicha uzun yoki qisqa toʻlqin tomon siljiydi. Shunday siljish boʻyicha astronomlar galaktikalarning harakat tezligini oʻlchashdi.

Spektrlar tahlili magnit maydonlarini ham oshkor qilishga imkon beradi. Nurlanuvchi atomlarga magnit maydon taʼsir qilganda chiziq yoʻldoshlar hosil boʻladi.

Kvant mexanikasining rivojlanishida ham spektroskopiyaning ahamiyati ulkan. Shveytsariyalik olim I. Balmergning vodorod spektrini tavsiflovchi formulasini tahlil qilish asnosida Nils Bor atomning birinchi kvant modelini yaratdi.

Olimlar toʻlqin uzunliklarining keng diapazondagi nurlanishi yordamida spektrlar boʻyicha atom va molekulalarning energiya sathlarini aniqlaydi. Ionlangan atomlarning spektrlari 0.2–200 nm toʻlqin uzunliklar diapazonida, neytral atomlar va molekulalar 200–700 nm diapazonda nurlanadi. Organik molekulalar spektrlari infraqizil diapazonda joylashgan, atomlarning mustahkam bogʻlangan ichki elektronlari energiyasi 100 KeV gacha energiyali ?—kvantlar yordamida tadqiq qilinadi. Atomlarning sathlar orasidagi kichik energiyali oʻtishlaridagi nurlanishlarni olimlar radiotexnika vositalari bilan muvaffaqiyatli tadqiq qiladi.

Lazerlar paydo boʻlishi bilan spektroskopiyaning yangi boʻlimi — lazer spektroskopiyasi vujudga keldi. Oʻzgartiriluvchi chastotali lazerlar yordamida atom yoki molekulaning yetarlicha muayyan sathini uygʻotishga mos nurlanish chastotasini tanlash mumkin. Bunda odatdagi manbalarni yorugʻlik bilan uygʻotishda boʻlganidek, boshqa kvant holatlar uygʻotilmaydi. Oʻzgartiriluvchi chastotali lazerlar spektral tahlilning chegaraviy sezgirligiga erishish elementni, aytaylik, 1sm3 gaz hajmida 100 atom konsentratsiyali atomlarni oshkor qilish imkonini beradi.


Maqola orbita.uz saytidan olindi. Original maqola → Spektroskopiya
Muqova surat: freepik.com

Matnda xato topdingizmi? Kerakli matnni belgilang va CTRL+ENTER tugmalarini bosing.

Eng so‘nggi maqolalarni o‘tkazib yubormang!
Telegram kanalamizni kuzatib boring!