Спектрдик анализ

Wikipedia дан
Фраунгофердин сызыкчалары

‎ Көпчүлүк асман объектилери жөнүнддөгү эң керектүү билдирүүлөрдүн булагы болуп, анын нурлануусу эсептелет. Телолор жөнүндөгү баалуу жана ар түрдүү маалыматтарды алууда спектрдик анализде анын нурлануусу мүмкүндүк берет. Бул ыкма менен жарык чыгаруучулардын химиялык курамын жана санын, анын температурасын, магнит талаасынын болушун, көрүү бурчу боюнча кыймылынын ылдамдыгын жана башка көптөгөн маалыматтарды алууга болот.
Спектрдик анализ жарыктын дисперсия кубулушуна негизделе турат. Эгерде ичке ак жарыктын тобун үч грандуу призманын каптал бетине түшүрсөк, анда жарык айнекте түрдүүчө сынат да, жарык нурун түзүүчүлөр экранда түстүү тилкелерди берет. Ал тилкелер спектр деп аталат. Спектердеги бардык түстөр ар дайым белгилүү бир тартипте жайгашат.
Жарык электр-магниттик толкун түрүндө тарала тургандыгы белгилүү. Ар бир түскө электр-магниттик толкундардын белгилүү узундуктары туура келет. Жарыктын толкун узундуктары кызыл нурдан көгүлтүр нурду карай болжол м-н 0,7ден 0,4 мкмге чейин азаят. Көгүлтүр нур спектринин ары жагында ультракызгылт-көк нур жатат, ал көзгө көрүнбөйт, бирок фотопластинкаларга таасир этет. Андан дагы кыска толкунга рентген нуру ээ. Кызыл нурдун ары жагында инфракызыл нуру жатат. Алар көзгө көрүнбөйт, бирок атайын мисал, өзгөчө жол менен даярдалган фотопластинкалар аркылуу инфракызыл нурланууну кабылдагыч менен кабыл алат.

Спектрди алыш үчүн спектроскоп жана спектрограф куралдары пайдаланылат. Спектроскоп менен спектр каралат, ал эми спектрограф менен анын сүрөтү тартылат. Спектр тартып алган сүрөт спектрограмма деп аталат. Азыр астрофизикада ар түрдүү нурлануулардын спектрдик анализи үчүн бир кыйла татаал куралдар пайдаланылат.

Жердеги жана асман телолорундагы булактарда спектрдин төмөнкүдөй түрлөрү бар:
Туташ же үзгүлтүксүз спектр, бул желе (радуга) түрүндөгү тилкечелер болот да, аны өтө кызытылган түзсүз нерселер (көмүр, электр лампасынын зымдары) жана газдын өтө тыгыз массалары берет.
Нурлануунун сызыктуу спектрин сейректелген газдар ж-а буулар өтө катуу ысыган кезде берет. Ар бир газ белгилүү толкун узундуктагы жарыкты чыгарат да, андагы хим. элементтерге мүнөздүү болгон сызыктуу спектрлерди пайда кылат. Газдын абалын же анын жарыктануу шартын айрыкча өзгөртүү, мисалы, өтө ысытуу же иондоштуруу берилген газдын спектринде белгилүү өзгөрүштү пайда кылат.
Ар бир газ сызыктарынын тизмеси жана ар бир сызыктын жарыктыгы көрсөтүлгөн таблица түзүлгөн. Мисалы, натрий буусунун спектринде эки сары сызык өзгөчө жарык болуп турат.
Жутулуунун сызыктуу спектрин газ жана буулар, анын ары жагында үзгүлтүксүз спектрди берүүчү өтө жаркырак булак болгон учурда берет. Жутулуу спектри, берилген газ ушул орунда өзү эле жарык сызыкты берүүгө жөндөмдүү болгон кара сызыктар м-н кесилген үзгүлтүксүз спектрден турат. Мис., натрий буусунун жутулушунун эки кара сызыгы спектрдин сары бөлүгүндө жайгашкан.

Спектрлерди окуп-үйрөнүү жарыкты нурлантуучу же жутуучу газдардын химиялык курамына анализ жүргүзүү мүмкүндүгүн берет. Энергияны нурланткан же жуткан атомдордун же молекулалардын саны сызыктын интенсивдүүлүгү боюнча аныкталат. Чыгаруу же жутулуу спектринде берилген элементтин сызыгы канчалык даана болсо, жарык нурунун жолунда атомдор (молекулалар) ошончолук көп болот.
Күн жана жылдыздар газ атмосферасы менен курчалган. Үзгүлтүксүз спектрдин көрүнгөн бетине нурлануу жылдыздардын атмосферасы аркылуу өткөн учурда пайда болгон жутулуунун күңүрт сызыгы катталат. Ошондуктан Күн жана жылдыздардын спектрлери – жутулуу спектрлери болот.

Асман жарык чыгаруучуларынын кыймылынын ылдамдыктары Жерге салыштырмалуу көрүү нуру боюнча (нурдук ылдамдыктары), Доплер эффектисинин негизинде, спектрдин жардамы менен аныкталат: эгерде жарыктын булагы менен байкоочу жакындашса, анда спектрдик сызыктын абалын аныктоочу толкун узундуктары кыскарат, ал эми алардын өз ара алыстоосунан толкун узундуктары чоңоёт. Башкача айтканда, байкоочу менен жарык булагы жакындашса, спектр сызыгы көгүлтүр жагына, ал эми алысташса, спектрдин кызыл жагын көздөй жылат. Жарык чыгаруучунун спектрограммасын алып, анын үстү же асты жагына жердеги булактардан алынган спектр жанаша коюлуп басылып чыгарылат. Салыштыруу спектри биз үчүн кыймылсыз, ага салыштырып спектрограммадан жылдыздын спектринин сызыгынын жылышын аныктоого болот. Асман телосунун ылдамдыгы да (секундасына ондогон же жүздөгөн километр) өтө эле кичине болот (миллиметрдин ондогон, же жүздөгөн үлүшү), ошондуктан андагы спектрограмманы микроскоп астында гана өлчөөгө болот. Алынган жылыш кайсы өзгөрүшкө туура келерин түшүндүрүү үчүн, спектрдин масштабын билиш керек, эгер биз спектрди бойлото 1 ммге илгерилетсек, анда толкун узундугу канчага өзгөрөрүн билишибиз керек.

Спектр боюнча жарыктанган объектинин температурасын да аныктоого болот. Нерсе кыпкызыл болуп ысытылганда, анын туташ спектринде кызыл бөлүгү бардыгынан ачык болуп көрүнөт. Нерсени андан ары ысытканда спектрдин өтө чоң жарыктанышы ачык сары нурду көздөй, андан кийин жашыл нурду көздөй жылат ж. б. Бул кубулуш телолордун спектринин максимум нурлануу шартынын темп-рага көзкарандылыгын көрсөткөн Виндин жылыш закону м-н жазылат. Бул көзкарандылыкты билип, Күндүн жана жылдыздардын температураларын аныктоого болот. Андан тышкары планета жанажылдыздардын температуралары атайын түзүлгөн инфракызыл нурлануулардын кабыл алгычтары менен аныкталат.

Колдонулган адабияттар[оңдоо]

Астрономия. Энциклопедиялык окуу куралы, 2004, Бишкек
Башкы редактор: Ү. Асанов. Жооптуу редактор: Э. Мамбетакунов