ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2019
Просмотров: 18891
Скачиваний: 11
Кольори тіл
Забарвлення тіл різноманітне. Колір тіла зумовлений його
забарвленням, властивостями поверхні, оптичними властивостями джерел
світла і середовища, через яке поширюється світло,.
Колір прозорого тіла визначається складом того світла, яке про-
ходить через нього.
Якщо пропустити біле світло через пофарбовані стекла, наприклад че-
рез червоне, зелене тощо, то ці стекла пропустять переважно ті кольори, в
які вони пофарбовані: червоне - червоний; зелене - зелений тощо. На
цьому ґрунтується застосування різних світлових фільтрів.
Колір непрозорого
тіла
визначається
сумішшю кольорів, які воно
відбиває.
Деякі тіла здаються нам тільки жовтими, інші - синіми і т. д. Це озна-
чає, що тіло переважно відбиває жовті, сині промені. Тіло, яке відбиває у
великій кількості всі кольорові промені, здаватиметься білим; тіло, яке
поглинає майже всі промені, що падають на нього, - чорним.
У природі не існує ні абсолютно білих, ні абсолютно чорних тіл.
Здатність тіл поглинати певні кольорові промені називають
вибірним
поглинанням
. Від нього й залежить забарвлення тіл.
Якщо світло, яке падає на забарвлену поверхню, за своїм складом від»
рівняється від денного, то ефекти освітлення можуть бути зовсім іншими.
І Іавіть перехід від денного світла до штучного значно змінює співвідно-
шення кольорів і відтінків предметів, і особливо художніх творів. Жовті і
зелені кольори при вечірньому освітленні здаються більш тьмяними, а
синій колір - майже чорніш.
§ 203, Призматичний і дифражційюот спектри
Призматичний спектр
Спектри, які утворюються в дифракційних ґратах і в призмі,
дуже різні,
Дифракційні грати розкладають падаюче світло безпосередньо зале-
жно від довжин хвиль, тому за кутами, утвореними напрямами відповід-
них дифракційних максимумів, можна обчислити довжину хвилі,. Приз-
ма розкладає падаючий пучок світла залежно від значення* коефіцієнта
заломлення.
Тому, щоб визначити довжину хвилі світла, треба знати залежність
п - / ( X ) речовини, з якої виготовлено призму.
495
Дифракційний спек тр
400 450 500 550 600 700Х,нм
Рис. 21.28
де мала була розміститися жовта лінія спектра випромінювання пари на-
грію. Розглянуте явище пояснив Г. Кірхгоф, який показав, що атоми певно-
го елемента поглинають ті самі світлові хвилі, які вони самі випромінюють.
Це твердження називають
законом Кірхгофа.
На рис. 21.28,
г
зображе-
но спектр пог линання Сонця; на рис. 21.28,
д - є -
спектри поглинання
натрію, водню і гелію.
Щоб пояснити походження спектрів, треба знати будову атома. Ці пи-
гання розглянуто далі.
§ 205» Ультрафіолетове
та інфрачервоне випромінювання
Ультрафіолетове
випромінювання
У 1801 р. німецький фізик Й. В. Рітгер та англійський фізик
У. Волластон відкрили невидимі промені, які назвали
ультрафіолетови-
ми
, Ці промені займають спектральну область між фіолетовим кінцем
видимого світла і рентгенівськими променями, в діапазоні довжин хвиль
від 400 до 10 нм.
497
Джерелами ультрафіолетового випромінювання є тіла, розжарені до
температури порядку 3000 К* Прикладом можуть бути ртутно-кварцові,
ксенонові, газорозрядні та інші лампи. Природними джерелами ультра-
фіолетового випромінювання є Сонце, зорі, туманності та інші космічні
об'єкти»
Ультрафіолетові промені мають дуже сильну біологічну дію, тому їх
значення в природі величезне. Випромінювання в інтервалі 0,38-0,32 мкм
сприяє зміцненню і загартуванню людини, утворенню вітаміну О в її
організмі. Випромінювання в інтервалі 0,32-0,28 мкм спричинює загар, а
в інтервалі 0,28-0,25 мкм йому властива бактерицидна дія.. Великі дози
можуть пошкодити очі та обпекти шкіру.
Ультрафіолетове випромінювання дуже добре поглинається земною
атмосферою, тому його досліджують у високогірних районах. Для реєст-
рації цього випромінювання використовують звичайні фотоматеріали і
різні речовини, .що люмінесціюють і перетворюють ультрафіолетове ви~
промінювання у видиме.
Інфрачервоне вилромшювашт
Інфрачервоне випромінювання відкрив англійський учений
В. Гершель у 1300 р. Воно займає спектральну область між червоним кін-
цем видимого світла, і короткохвильовим радіовипромінюванням у діапа-
зоні довжин хвиль від 0,74 мкм до 1-2 мм. Це випромінювання мас вели-
ку енергію і тому дуже нагріває тіла, на які воно падає; його часто нази-
вають
тепловим.
Джерелами інфрачервоного випромінювання є лампи розжарювання з
вольфрамовою ниткою, електрична вугільна дута і різні газорозрядні ла-
мпи, Потужним природним джерелом' с Сонце, близько 50 % випроміню-
вання його лежить в інфрачервоній області.
Інфрачервоні промені проникають у поверхневі тканини людини й
тварин і позитивно впливають на перебіг усіх біологічних процесів» Це
випромінювання широко використовують у сільському господарстві при
влаштуванні парників. Промені, відбиваючись від парника, додатково
нагрівають грунт
[парниковий ефект).
Інфрачервоне випромінювання застосовують для сушіння матеріалів,
овочів, фруктів. Створено прилади, в яких інфрачервоне зображення
об'єкта перетворюється у видиме. Інфрачервоні локатори і далекоміри
знаходять об'єкти в темряві, якщо їх температура вища за температуру
навколишнього середовища. Інфрачервоні лазери використовують для
наземного і космічного зв'язку;
4§8
§ 206. Прилади для добування
і дослідження спектра
Спектральні прилади - прилади для розкладання світла оп-
тичного діапазону на спектри за довжинами хвиль. Розрізняють три го-
ловні типи спектральних приладів: спектроскопи, спектрографи, спект-
рометри. Видиму частину спектра досліджують за допомогою приладів,
які називають
спектроскопами.
Най-
простіший спектроскоп зображено на
рис. 21.29.
Двотрубний спектроскоп має у сво-
єму складі коліматор 7, столик З з при-
шою і зоровою трубою 2, яка перемі-
щується відносно призми мікрометрич-
ним гвинтом. Коліматор 1 складається з
груби, яка має щілину
4,
встановлену в
головному фокусі лінзи
5
(рис. 21.29,
б).
Тому промені, які падають від джерела
на лінзу
5
і проходять через щілину,
ииходять з неї паралельним пучком. Промені з лінзи
5
падають на перед-
ню грань призми 3, розкладаються в призмі і виходять з неї системою
променів різних кольорів і напрямів залежно від довжини хвилі, причому
всі промені одного кольору паралельні один одному. Потім промені над-
ходять у зорову трубу через об'єктив б.
Оскільки промені одного кольору, які виходять з призми, паралельні,
але не збігаються за напрямом з променями інших кольорів, то у фокаль-
ній площині об'єктива 6 виникає ряд паралельних, по-різному забарвле-
них зображень щілини
4.
Ці зображення розглядають через окуляр 7.
У двотрубних спектроскопах для визначення відносного розміщення
спектральних ліній окуляр зорової труби має нитку. Повертаючи трубу
навколо призми, суміщають нитку окуляра з різними частинами спектра.
Зміщення труби
2
відлічують за допомогою лімба і горизонтальної мі-
ні метрової лінійки, яка прилягає до лімба.
Прилад, в якому спектр реєструється на фотопластинці, називають
(пектрографом.
Досконаліші спектроскопи мають третю трубу, за допомогою якої у
фокальній площині об'єктива зорової труби проектується шкала довжин
хвиль. Такий прилад називають
спектрометром.
Якщо у фокальну площину помістити щілинну діафрагму, то з усього
спектра можна виділити вузький пучок монохроматичних променів. Цей
прилад називають
монохроматором.
499