طیف چیست و چگونه به وجود می آید؟

در اصطلاح لغوی، طیف عبارت است از عبور نور خورشید از یک منشور و تجزیه آن نور سفید به امواج هفت رنگ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، کبود، نیلی و بنفش. ولی در اصطلاح طیف شناسی، طیف عبارت از شعاعی است که بوسیله تابش نور خورشید به جسمی به وجود می آید و خصوصیات ساختمانی آن جسم را نشان می دهد.

در سال ۱۶۶۶ میلادی اسحاق نیوتن، نور سفید آفتاب را به یک منشور مثلث القاعده تابانید و دید که آن نور سفید پس از گذشتن از منشور، نوار رنگین طیف را به وجود می آورد (یعنی نور سفید را به هفت رنگ نشان می دهد). البته باید دانست که نور سفید آفتاب تنها از این هفت رنگ تشکیل نشده، بلکه امواج و اشعه های دیگری را هم از خود نشان می دهد (یا با خود حمل می کند) که طول موج بعضی از آنها از طول موج بنفش کوتاه تر است، مانند اشعه ایکس و اشعه گاما و دسته دوم امواجی هستند که ماورای قرمز و امواج هرتز قرار دارند و آنها در طیف مرئی برای حواس فیزیکی ما انسان ها قابل رویت نیستند.

علت اینکه این دو دسته (مافوق بنفش و مادون قرمز) برای چشم ما انسان ها قابل رویت نیستند، این است که چشم فیزیکی ما به علت کوچکی یا بزرگی زیاد طول موج آنها که بین ۰.۴ میکرون طول موج نور بنفش و ۰.۸ میکرون طول موج قرمز می باشد، نمی توانند آن شعاع را ببینند.

امروزه علم ثابت کرده که طیف هر جسم بستگی به ساختمان اتمی آن دارد، به همین جهت است که طیف ها نمایانگر حقایق بسیاری هستند که موضوع علم طیف نگاری را تشکیل می دهند. برای روشن شدن موضوع اگر جسمی را تا هزاران درجه حرارت بدهند (آن جسم خواه جامد، مایع و یا گاز باشد) تمام طول موج های مخصوص به خود را منتشر می کند که همه آنها را طیف آن جسم می نامند. به عنوان مثال اگر این آزمایش را با گاز هیدروژن انجام دهند، طول موج های منتشر شده به این قرار خواهد بود: «یک طول موج در ناحیه سرخ، یکی دیگر در ناحیه آبی و سه طول موج در بنفش» که حاصل این طول موج ها در طیف نما، ۵ نوار رنگی متناوب است.

تبلیغات کتاب کدینگ تصویری ۱۱۰۰ واژه انگلیسی که باید دانست

در واقع طیف هر جسم به دقت و وضوح نشان می دهد که در ساختمان آن جسم چه عناصری بکار رفته است. کیرشهف (Gustav Kirchhoff) ثابت کرد که هر جسم هنگامی که بر سر راه تابش قرار می گیرد همان طول موج هایی را که به هنگام تحریک از خود منتشر می کرد، جذب می کند و به این ترتیب خلائی در محل مخصوص آن طول موج در طیف به وجود می آورد که به صورت خطی سیاه در زمینه رنگی طیف بر جای می ماند.

به عنوان مثال اگر نور سفیدی را از بخار سدیم عبور دهیم و بعد طیف آن را اندازه بگیریم، در زمینه طیف پیوسته نور سفید که از بنفش تا سرخ در ناحیه مرئی گسترده است، دو نوار سیاه مشاهده می شود. محل این دو نوار سیاه دقیقاً همان محل دو نوار زردی است که در طیف تابشی سدیم دیده می شود. پس نتیجه می شود که سدیم در این حالت طول موج های مخصوص خود را بلعیده است.

کاربرد تشکیل طیف به دانشمندان امکان داده که بوسیله تجزیه نور ستارگان و تشکیل طیف آنها، از کیفیت ترکیب آن ستاره آگاه شوند و بدانند چه عناصری در آن ستاره وجود دارند. طرز عمل بدین نحو است که طیف یک ستاره هم خطوط تابش دارد و هم خطوط جذبی، که با تجزیه این خطوط و تقسیم آنها به دسته های مختلف، که هر دسته نمودار یک عنصر است، ترکیب شیمیایی دقیق ستاره ها را بدست می آورند.

حتی از مقایسه شدت تابندگی این دسته خطوط می توانند به نسبت چند درصد عناصر موجود در آن ستاره را هم مشخص نمایند. البته این ترکیب و تعیین نسبت بدست آمده مربوط به جو ستارگان و سطح آنها می باشد، با توجه به همین آزمایشات است که دانشمندان گفته اند: «ستارگان دارای ساختمان یکنواخت می باشند.»

منابع

مقاله علمی و آموزشی «طیف چیست و چگونه به وجود می آید؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب اطلاعات عمومی گنجینه های دانش، نوشته ی دکتر زین العابدین کاظمی و دکتر سیدمحمود اختریان و… از نشر محمد، منتشر شده در تیر ۱۳۸۸ با شابک ۹۷۸-۹۶۴-۳۳۶-۱۳۲-۷ به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

برچسب ها
نمایش بیشتر
تبلیغات میزبانی وب و ثبت دامنه - های یو کمپانی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب مرتبط

دکمه بازگشت به بالا