Analiza widmowa i jej zastosowania

Gdzie znalazła zastosowanie analiza widmowa?

1. W celu określenia funkcji analizy widmowej postanowiłam zacząć od wyjaśnienia jej pojęcia. Czytając różnorodne źródła i definicje udało mi się ustalić, że jest to analiza składu chemicznego danej substancji na podstawie badania widma, które wysyła. Z pomiarów fal linii widmowych można wyznaczyć jej skład, identyfikując pierwiastki w niej zawarte, energie połączeń, a także układ cząsteczek i atomów w cząsteczkach. Dokładne badania pozwoliły stwierdzić, że widmo promieniowania, wysyłanego przez jakikolwiek pierwiastek jest charakterystyczne dla danego pierwiastka. W oparciu o tę zasadę powstała metoda analizy widmowej.

2. Pierwszym przykładem wykorzystania metody badania widm jest jej coraz szersze zastosowanie w praktyce przemysłowej. Tak np. w metalurgii dokonuje się analizy próbek żelaza przy pomocy specjalnego typu spektroskopu, zwanego staloskopem. Dostatecznie duże rozszczepienie wywołane owym urządzeniem pozwala na obserwację linii, występujących licznie w widmie tego metalu. Porównując widmo badanej próbki z wzorcowym żelaza można szybko stwierdzić zawartość domieszek w próbce.

3. Analiza widmowa posiada szczególne znaczenie w astrofizyce. Pozwala ona bowiem na ustalenie składu chemicznego niedostępnych dla bezpośrednich badań ciał niebieskich, gwiazd i mgławic. Ciekawostką jest, że w ten sposób istnienie helu zostało po raz pierwszy wykryte na Słońcu, a dopiero potem odkryto obecność tego gazu na Ziemi.

4. Znając odpowiednie zależności zmiany długości fali świetlnej od ruchu źródła światła, możemy na podstawie widm promieniowania gwiazd analizować ruchy tych ciał niebieskich względem układu słonecznego. Wykonane na początku XX wieku obserwacje spektroskopowe pokazały, że wyjątkiem kilku najbliższych nam galaktyk, linie w ich widmach są przesunięte w kierunku fal dłuższych. Jeżeli źródło fali oddala się od obserwatora, to rejestruje on falę o większej długości i odwrotnie. Bada się w ten sposób oddalanie się galaktyk.

5. Analizę widmową w chemii wykorzystuje się przy określaniu składu chemicznego substancji. Na podstawie określonych linii, występujących w widmie nieznanego gazu lub pary, wnioskujemy jakie pierwiastki wchodzą w ich skład. W ten sposób przeprowadza się analizę jakościową.

6. Astronomowie wykorzystują dane zdobyte przy wykonaniu analizy widmowej wykorzystują przy klasyfikacji ze względu na ich skład chemiczny. Gwiazdy podzielono na kilka głównych typów: O, B, A, F, G, K i M (wg malejącej temperatury). Widma tysięcy gwiazd zostały po raz pierwszy pogrupowane przez amerykańską astronom Annie Cannon.

7. Podsumowując: analiza widmowa jest jedną z ważniejszych obecnie metod badania składu chemicznego substancji. Znajduje ona coraz szersze zastosowanie nie tylko w badaniach laboratoryjnych, ale również w praktyce przemysłowej.