Fraunhoferovy linky - Fraunhofer lines
Ve fyzice a optice jsou Fraunhoferovy linie souborem spektrálních absorpčních čar pojmenovaných podle německého fyzika Josepha von Fraunhofera (1787–1826). Tyto linie byly původně pozorováno tmavými rysy ( absorpčních čar ) v optického spektra na slunce (bílé světlo).
Objev
V roce 1802 byl anglický chemik William Hyde Wollaston první osobou, která zaznamenala výskyt řady temných prvků ve slunečním spektru. V roce 1814 Fraunhofer nezávisle znovu objevil linie a začal systematicky studovat a měřit vlnové délky, kde jsou tyto rysy pozorovány. Zmapoval více než 570 řádků a označil hlavní rysy (řádky) písmeny A až K a slabší řádky jinými písmeny. Moderní pozorování slunečního světla může detekovat mnoho tisíc čar.
Asi o 45 let později si Kirchhoff a Bunsen všimli, že několik Fraunhoferových linií se shoduje s charakteristickými emisními linkami identifikovanými ve spektrech vyhřívaných prvků. Bylo správně odvozeno, že tmavé čáry ve slunečním spektru jsou způsobeny absorpcí pomocí chemických prvků ve sluneční atmosféře. Některé z pozorovaných rysů byly identifikovány jako telurické čáry pocházející z absorpce molekulami kyslíku v zemské atmosféře .
Prameny
Fraunhoferovy linie jsou typické spektrální absorpční čáry. Absorpční čáry jsou tmavé čáry, úzké oblasti se sníženou intenzitou, které jsou důsledkem absorpce fotonů při průchodu světla ze zdroje do detektoru. Na Slunci jsou Fraunhoferovy linie výsledkem plynu ve fotosféře , vnější oblasti Slunce. Fotosférický plyn má nižší teploty než plyn ve vnitřních oblastech a absorbuje trochu světla vyzařovaného z těchto oblastí.
Pojmenování
Hlavní Fraunhoferovy linie a prvky, se kterými jsou spojeny, jsou uvedeny v následující tabulce:
|
|
Fraunhofer C, F, G‘, a H čáry odpovídají alfa, beta, gama a delta linií řady Balmer z emisních čar atomu vodíku. Fraunhoferova písmena se nyní pro tyto řádky používají jen zřídka.
Čáry D 1 a D 2 tvoří známý „dublet sodíku“, jehož středová vlnová délka (589,29 nm) je označena písmenem „D“. Toto historické označení pro tuto linii se zaseklo a je dáno všem přechodům mezi základním stavem a prvním excitovaným stavem ostatních atomů alkálií. Čáry D 1 a D 2 odpovídají jemnému rozdělení excitovaných stavů. To může být matoucí, protože excitovaný stav pro tento přechod je stav P zásady a neměl by být zaměňován s vyššími stavy D.
Písmena Fraunhofer H a K se také stále používají pro dublet vápníku II ve fialové části spektra, důležitý v astronomické spektroskopii .
Všimněte si, že v literatuře existuje nesouhlas s některými označeními linií; např, Fraunhofer d-čára může odkazovat na cyan železa line na 466.814 nm, nebo alternativně na žlutou helia vedení (také označené D 3 ) při 587.5618 nm. Podobně existuje nejednoznačnost s odkazem na e-linku, protože se může vztahovat na spektrální čáry jak železa (Fe), tak rtuti (Hg). Aby se vyřešily nejasnosti, které vznikají při používání, předchází nejednoznačným Fraunhoferovým liniím prvek, se kterým jsou spojeny (např. Mercury e-line a Helium d-line).
Kvůli dobře definovaným vlnovým délkám se Fraunhoferovy linie často používají k charakterizaci indexu lomu a disperzních vlastností optických materiálů.
Viz také
- Abbeho číslo , míra rozptylu skla definovaná pomocí Fraunhoferových linií
- Časová osa sluneční astronomie
- Spektrální analýza
Reference
Další čtení
- Myles W. Jackson; Albert Gallatin Research Excellence profesor dějin vědy na Nyu-Gallatin a Professo Myles W Jackson (2000). Spektrum víry: Joseph Von Fraunhofer a řemeslo přesné optiky . Stiskněte MIT. ISBN 978-0-262-10084-7.
externí odkazy