Kis fényintenzitások mérése zajos környezetben: Mérések spektrofotométerrel, hidrogén színkép vizsgálata

Szerkesztés alatt!

Elméleti összefoglaló

Bevezetés

Már régóta ismert jelenség, hogy különféle anyagokat magas hőmérsékletű lángba helyezve a láng színében az adott anyagra jellemző elváltozás tapasztalható. Hasonló jelenség lép fel akkor is, ha kisülési csőbe az azt létrehozó gázon kívül egyéb anyagot helyezünk. Mindkét jelenség mögött az rejlik, hogy a bevitt anyag a lángban, illetve a kisülésben atomjaira esik szét, és az atomok ütközések révén gerjesztett állapotba kerülnek, majd ebből az állapotból fénykibocsátás útján térnek vissza alapállapotukba. A megfigyelések szerint a kibocsátott fény vagy más elektromágneses hullám frekvenciája/hullámhossza az adott atomra jellemző. Egy adott atomhoz több ilyen jellemző frekvencia illetve hullámhossz tartozik, melyek sorozatokba rendezhetők, és együttesen alkotják az atom spektrumát (színképét). A spektrumok meghatározásával, mérésével foglalkozik a spektroszkópia tudománya. Az optikai spektroszkópiában – tehát az elektromágneses sugárzások látható és ahhoz közeli tartományában – a hullámhosszat ($\setbox0\hbox{$\lambda$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$), vagy ennek reciprokát, a hullámszámot($\setbox0\hbox{$\overline\nu$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%$) használják a vonalak azonosítására a frekvencia helyett. E mennyiségeket a hullámtanból jól ismert összefüggések kötik össze:

 

$\[\nu = \frac{c}{\lambda} \qquad ; \qquad x\]$

(1)

Mérési feladatok

• Mérések spektrofotométerrel, hidrogén színkép vizsgálata