Страница:БСЭ-1 Том 52. Сознание - Стратегия (1947).pdf/200

Эта страница не была вычитана

С. о. представляют собой непрерывную цветную полосу. Порядок цветов в спектре: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый, причём переход этих цветов друг в друга происходит непрерывным образом, так что выделение определённого числа спектральных цветов носит совершенно условный характер. — Линейчатые и полосатые С. о. излучаются светящимися парами и газами. Линейчатые С. о. имеют вид ярких цветных линий на тёмном фоне; их источниками являются светящиеся атомы. Полосатые С. о. представляют собой б. или м. широкие полосы, разделённые также тёмными промежутками; их источниками являются светящиеся молекулы. На самом деле полосы представляют собой большое скопление линий, которые только при недостаточной разрешающей силе спектрального аппарата сливаются в сплошную полосу; современные мощные спектральные аппараты (см.) позволяют детально изучать структуру полос в молекулярных спектрах. Длины волн, соответствующие крайне-красным и крайнефиолетовым частям С. о., равны приблизительно 0, 76 и 0, 4 /i; средняя зелёная часть С. о., к к-рой наиболее чувствителен человеческий глаз, соответствует длинам световых волн приблизительно в 0, 55 р. Изучение С. о. показало, что они не ограничиваются видимой областью, но тянутся как в область более коротких волн (ультрафиолетовые спектры), так и в область более длинных волн (инфракрасные спектры). В связи с этим первоначальный визуальный метод регистрации С. о. оказался почти полностью вытесненным другими, объективными, методами.

Современные методы позволяют изучать спектральную область, начиная от наиболее коротких электрич. — лучей (длина волны  — доли миллиметра) и кончая наиболее длин-, ными рентгеновыми лучами (длина волны порядка 0, 001 уи). Наиболее распространённым является фотографии, метод регистрации С. о., к-рый, благодаря последним достижениям фотографии, позволяет фотографировать С. о., начиная от инфракрасной области с длиной волны порядка 1, 2 р вплоть до лучей с наиболее короткими длинами волн. — Спектр света, испускаемого телом, называется спектром испускания. Сплошной спектр света, прошедшего через слой поглощающего вещества, называется спектром поглощения. Последний представляет систему тёмных полос на фоне светлого сплошного спектра. Лучи всех видов несут энергию и эта энергия в одинаковой степени может быть превращена в энергию других видов, в частном случае — в тепловую. Распространённое ранее мнение, что в тепловую энергию преимущественно переходят инфракрасные лучи (они иногда назывались «тепловыми»), неверно. Также неверно мнение, что хим. действия могут вызывать лишь ультрафиолетовые лучи («химические»). На самом деле фотохимии, реакции протекают также под влиянием видимых и инфракрасных лучей, хотя большее число реакций протекает, действительно, под влиянием ультрафиолетовых лучей. Ультрафиолетовые лучи производят также наибольший фотоэффект (см. Фотоэлектрические явления). Невидимые части С. о. имеют различные практич. применения.Инфракрасные лучи, например, используются для секретной сигнализации; в настоящее время распространено также фотографирование в инфракрасных лучах сквозь туман.

Ультрафиолетовые лучи используются для проведения различных фотохимии, реакций, а также для лечебных целей (облучении кварцевыми лампами). На изучении С. о. основан имеющий широкое практич. применение спектральный анализ (см.).

Закономерности в распределении спектральных линий в линейчатых С. о. сыграли большую роль в теории строения атомов. Линии в С. о. располагаются не беспорядочно, но составляют определённые характерные группы, называемые спектральными сериями. Простейший пример таких групп представляют линии водорода. Частоты всех линий в спектре атомного водорода охватываются т. н. обобщённой формулой Бальмера:

где v — частота данной линии, п± и п2  — целые числа, R — постоянная, носящая название постоянной Ридберга. При Пх=2, п2=3, 4, 5... получается группа линий, расположенных в видимой и в близкой ультрафиолетовой частях спектра. Эти группы линий носят название серии Бальмера. Линии, принадлежащие к одной серии, располагаются при переходе в фиолетовую сторону всё теснее и теснее, как бы сбегаясь к некоторому пределу. Ионы, сходные с водородом (изоэлектровный ионизованный гелий, дважды ионизованный литий и т. д.), имеют серии, вполне аналогичные сериям водорода, но только они сдвинуты в ультрафиолетовую часть спектра.

Для других элементов в общем случае Ридбергом было установлено, что частоты линий, принадлежащих к одной серии, могут быть представлены формулой: v = T2 (n2) — Ti (пх); величины Ti и Т2 называются спектральными термами и являются функциями от целых чисел. У многих элементов линии распадаются на несколько б. или м. тесно расположенных компонент. Если линия распадается на две компоненты, её называют дублетом, если на три — триплетом и т. д.; в общем случае говорят о спектральных мультиплетах (см. Мультиплетные спектры). Простейшими после водорода сериями обладают щелочные металлы Li, Na, К, Rb, Cs и сходные с ними ионы; они испускают дублетные спектры.

С возрастанием валентности атомов усложняются и их спектры: у ртути и других щелочно-земельных элементов встречаются одиночные и триплетные серии. Весьма сложны спектры железа, никеля, кобальта и особенно редких земель. Спектр железа состоит более чем из 5.000 линий, расположенных без всякого видимого порядка. Однако на самом деле и в спектре железа удаётся установить закономерность в распределении линий.

Объяснение возникновения линейчатых спектров дала теория Бора. По Бору, атом обладает рядом устойчивых (стационарных) состояний, соответствующих различным расположениям электронов, образующих оболочку атома.