✖


Jump to content

История спектроскопии

Свет разделяется на спектры путем преломления через стеклянную призму. Углы цветовой дисперсии преувеличены для наглядности.

Современная спектроскопия в западном мире началась в 17 веке. Новые конструкции в оптике , в частности призмы , позволили систематически наблюдать солнечный спектр . Исаак Ньютон впервые применил слово «спектр» для описания радуги цветов , которые в сочетании образуют белый свет. В начале 1800-х годов Йозеф фон Фраунгофер проводил эксперименты с дисперсионными спектрометрами , которые позволили спектроскопии стать более точным и количественным научным методом. С тех пор спектроскопия играла и продолжает играть значительную роль в химии , физике и астрономии . Фраунгофер наблюдал и измерял темные линии в спектре Солнца . [1] которые теперь носят его имя, хотя некоторые из них наблюдались ранее Волластоном . [2]

Истоки и экспериментальное развитие

[ редактировать ]

Римлянам уже была известна способность призмы создавать радугу цветов. [3] [4] Ньютона традиционно считают основателем спектроскопии, но он не был первым ученым, изучавшим и сообщавшим о солнечном спектре. Работы Афанасия Кирхера (1646 г.), Яна Марека Марси (1648 г.), Роберта Бойля (1664 г.) и Франческо Марии Гримальди (1665 г.) предшествовали оптическим экспериментам Ньютона (1666–1672). [5] Ньютон опубликовал свои эксперименты и теоретические объяснения дисперсии света в своей «Оптике» . Его эксперименты продемонстрировали, что белый свет можно разделить на составляющие цвета с помощью призмы и что эти компоненты можно рекомбинировать для получения белого света. Он продемонстрировал, что призма не передает и не создает цвета, а скорее разделяет составные части белого света. [6] света Ньютона На смену корпускулярной теории постепенно пришла волновая теория . Лишь в 19 веке количественное измерение рассеянного света было признано и стандартизировано. Как и во многих последующих экспериментах по спектроскопии, источники белого света Ньютона включали пламя и звезды , включая Солнце . Последующие исследования природы света включают работы Гука , [7] Гюйгенс , [8] Молодой . [9] [10] Последующие эксперименты с призмами дали первые указания на то, что спектры однозначно связаны с химическими составляющими. Ученые наблюдали излучение различных цветовых узоров, когда соли добавляли в пламя спирта . [11] [12]

Начало 19 века (1800–1829)

[ редактировать ]

В 1802 году Уильям Хайд Волластон построил спектрометр, усовершенствовав модель Ньютона, который включал линзу, фокусирующую спектр Солнца на экране. [2] При использовании Волластон обнаружил, что цвета распределяются неравномерно, а вместо этого имеют отсутствующие цветовые пятна, которые выглядят как темные полосы в солнечном спектре. [13] В то время Волластон считал эти линии естественными границами между цветами. [14] но эта гипотеза была позже исключена в 1815 году работой Фраунгофера. [15]

Солнечный спектр с линиями Фраунгофера, как он выглядит визуально.

Йозеф фон Фраунгофер сделал значительный экспериментальный шаг вперед, заменив призму дифракционной решеткой в ​​качестве источника дисперсии длины волны . Фраунгофер основывался на теориях интерференции света, разработанных Томасом Янгом , Франсуа Араго и Огюстеном-Жаном Френелем . Он провел свои собственные эксперименты, чтобы продемонстрировать эффект прохождения света через одну прямоугольную щель, две щели и т. д., в конечном итоге разработав способ близкого расположения тысяч щелей для формирования дифракционной решетки. Интерференция, достигаемая дифракционной решеткой, одновременно улучшает спектральное разрешение призмы и позволяет количественно оценить рассеянные длины волн. Создание Фраунгофером количественной шкалы длин волн проложило путь для сопоставления спектров, наблюдаемых в нескольких лабораториях, от нескольких источников (пламя и солнце) и с помощью разных инструментов. Фраунгофер провел и опубликовал систематические наблюдения солнечного спектра, а темные полосы, которые он наблюдал и указал длины волн, до сих пор известны как Линии Фраунгофера . [16]

В начале 1800-х годов ряд ученых продвигали вперед методы и понимание спектроскопии. [13] [17] В 1820-х годах Джон Гершель и Уильям Х. Ф. Талбот проводили систематические наблюдения за солями с помощью пламенной спектроскопии . [18] [19] [20]

Середина XIX века (1830–1869).

[ редактировать ]

В 1835 году Чарльз Уитстон сообщил, что разные металлы можно легко отличить по разным ярким линиям в спектрах излучения их искр , тем самым представив механизм, альтернативный пламенной спектроскопии. [21] [22] В 1849 году Ж.Б.Л. Фуко экспериментально продемонстрировал, что линии поглощения и излучения , возникающие на одной и той же длине волны, обусловлены одним и тем же материалом, а разница между ними связана с температурой источника света. [23] [24] В 1853 году шведский физик Андерс Йонас Ангстрем представил наблюдения и теории газовых спектров в своей работе Optiska Undersökningar («Оптические исследования») Шведской королевской академии наук . [25] Ангстрем постулировал, что раскаленный газ излучает световые лучи той же длины волны, что и те, которые он может поглотить. Ангстрем не знал об экспериментальных результатах Фуко. В то же время Джордж Стоукс и Уильям Томсон (Кельвин) обсуждали аналогичные постулаты. [23] Ангстрем также измерил спектр излучения водорода, позже названный линиями Бальмера . [26] [27] В 1854 и 1855 годах Дэвид Альтер опубликовал наблюдения над спектрами металлов и газов, включая независимое наблюдение бальмеровских линий водорода. [28] [29]

Спектроскоп Кирхгофа и Бунзена.

Систематическое приписывание спектров химическим элементам началось в 1860-х годах с работ немецких физиков Роберта Бунзена и Густава Кирхгофа . [30] который обнаружил, что линии Фраунгофера соответствуют спектральным линиям излучения, наблюдаемым в лабораторных источниках света. Это открыло путь спектрохимическому анализу в лабораторной и астрофизической науке. Бунзен и Кирхгоф применили оптические методы Фраунгофера, улучшенный источник пламени Бунзена и высокосистематическую экспериментальную процедуру для детального изучения спектров химических соединений. Они установили связь между химическими элементами и их уникальными спектральными структурами. В процессе они разработали технику аналитической спектроскопии. В 1860 году они опубликовали свои результаты по спектрам восьми элементов и определили присутствие этих элементов в нескольких природных соединениях. [31] [32] Они продемонстрировали, что спектроскопию можно использовать для химического анализа следов, а некоторые из обнаруженных ими химических элементов ранее были неизвестны. Кирхгоф и Бунзен также окончательно установили связь между линиями поглощения и излучения, в том числе приписали линии солнечного поглощения конкретным элементам на основе их соответствующих спектров. [33] Кирхгоф продолжил фундаментальные исследования природы спектрального поглощения и излучения, включая то, что сейчас известно как закон теплового излучения Кирхгофа . Приложения Кирхгофа этого закона к спектроскопии отражены в трех законах спектроскопии :

  1. Раскаленное твердое тело, жидкость или газ под высоким давлением излучает непрерывный спектр .
  2. Горячий газ под низким давлением излучает спектр «ярких линий» или эмиссионных линий.
  3. Источник непрерывного спектра, наблюдаемый через холодный газ низкой плотности, дает спектр линий поглощения.

В 1860-х годах муж и жена Уильяма и Маргарет Хаггинс использовали спектроскопию, чтобы определить, что звезды состоят из тех же элементов, что и на Земле. Они также использовали нерелятивистское уравнение доплеровского сдвига ( красного смещения ) в спектре звезды Сириус в 1868 году, чтобы определить ее осевую скорость. [34] [35] Они первыми получили спектр планетарной туманности при туманности Кошачий глаз (NGC 6543). анализе [36] [37] Используя спектральные методы, они смогли отличить туманности от звезд.

Август Бир наблюдал связь между поглощением света и концентрацией внимания [38] и создал компаратор цвета, который позже был заменен более точным устройством, названным спектрофотометром . [39]

Конец 19 века (1870–1899).

[ редактировать ]

В XIX веке произошли новые события, такие как открытие фотографии, работа Роуленда. [40] изобретение вогнутой дифракционной решетки и Шумана. [41] работы по открытию вакуумного ультрафиолета (флюорит для призм и линз, фотографические пластинки с низким содержанием желатина и поглощение УФ-излучения в воздухе ниже 185 нм ) очень быстро продвинулись в сторону более коротких волн. В то же время Дьюар [42] наблюдаемые серии в щелочных спектрах, Хартли [43] обнаружил постоянные различия волновых чисел, Бальмер [44] открыл связь, связывающую длины волн в видимом спектре водорода , и, наконец, Ридберг [45] вывел формулы для волновых чисел спектральных рядов. Между тем, существенный итог прошлых экспериментов, проведенных Максвеллом (1873), привел к его уравнениям электромагнитных волн .

В 1895 году немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген открыл и тщательно изучил рентгеновские лучи , которые позже были использованы в рентгеновской спектроскопии . Год спустя, в 1896 году, французский физик Антуан Анри Беккерель открыл радиоактивность, а голландский физик Питер Зееман наблюдал расщепление спектральных линий магнитным полем. [46] [13]

В 1897 году физик-теоретик Лармор объяснил расщепление спектральных линий в магнитном поле колебаниями Джозеф электронов. [47] [48]

Физик Джозеф Лармор создал первую модель атома Солнечной системы в 1897 году. Он также постулировал существование протона, назвав его «положительным электроном». Он сказал, что разрушение этого типа атомов, составляющих материю, «является событием с бесконечно малой вероятностью». [49]

Начало 20 века (1900–1950)

[ редактировать ]

Первое десятилетие 20 века принесло основы квантовой теории ( Планк , Эйнштейн ). [50] [51] и интерпретация спектральной серии водорода Лаймана [52] в ВУВ и Пашене [53] в инфракрасном . Ритц [54] сформулировал принцип комбинирования .

Джон Уильям Николсон создал атомную модель в 1912 году, за год до Нильса Бора , которая была одновременно ядерной и квантовой, в которой он показал, что электронные колебания в его атоме соответствуют солнечным и небулярным спектральным линиям. [55] В этот период Бор работал над своим атомом, но модель Бора имела только одно основное состояние и не имела спектров, пока он не включил модель Николсона и не сослался на статьи Николсона в своей модели атома. [55] [56] [57]

В 1913 году Бор [58] сформулировал свою квантовомеханическую модель атома. Это стимулировало эмпирический анализ терминов. [59] : 83  Бор опубликовал теорию водородоподобных атомов, которая могла бы объяснить наблюдаемые длины волн спектральных линий, обусловленные переходом электронов из разных энергетических состояний. В 1937 году «Э. Лерер создал первый полностью автоматизированный спектрометр», помогающий более точно измерять спектральные линии. [60] С разработкой более совершенных инструментов, таких как фотодетекторы, ученые смогли более точно измерить поглощение веществ на определенной длине волны. [39]

Развитие квантовой механики

[ редактировать ]

Между 1920 и 1930 годами фундаментальные концепции квантовой механики были разработаны Паули . [61] Гейзенберг , [62] Шрёдингер , [63] и Дирак . [64] Понимание принципа спина и исключения позволило представить, как электронные оболочки атомов заполняются возрастающим атомным номером .

Многократно ионизированные атомы

[ редактировать ]

Этот раздел спектроскопии занимается излучением атомов , лишенных нескольких электронов (многоионизованные атомы (МИА), многозарядные ионы, высокозарядные ионы ). Они наблюдаются в очень горячей плазме (лабораторной или астрофизической) или в экспериментах на ускорителях ( лучевая фольга , электронно-лучевая ионная ловушка (EBIT)). Нижние возбужденные электронные оболочки таких ионов распадаются на стабильные основные состояния, производя фотоны в ВУФ , ЭУФ и мягком рентгеновском диапазонах спектра (так называемые резонансные переходы).

Структурные исследования

[ редактировать ]

Дальнейший прогресс в изучении атомной структуры находился в тесной связи с переходом к более коротким волнам в EUV-диапазоне. Милликен , [65] Сойер , [66] Боуэн [67] использовали электрические разряды в вакууме для наблюдения некоторых спектральных линий излучения вплоть до 13 нм, которые они предписывали лишенным атомам. В 1927 году Осгуд [68] и Хоаг [69] сообщили о скользящем падении спектрографов с вогнутой решеткой и сфотографировали линии до 4,4 нм (K α углерода). Довилье [70] использовали кристалл жирной кислоты с большим пространством кристаллической решетки, чтобы расширить спектры мягкого рентгеновского излучения до 12,1 нм, и щель была закрыта. В тот же период Манне Зигбан построил очень сложный спектрограф выпаса, который позволил Эриксону и Эдлену [71] получить высококачественные спектры вакуумной искры и надежно идентифицировать линии многократно ионизованных атомов до O VI, с пятью одернутыми электронами. Гротриан [72] разработал графическое представление энергетической структуры атомов. Рассел и Сондерс [73] предложили свою схему связи спин-орбитального взаимодействия и общепризнанные обозначения спектральных термов .

Точность

[ редактировать ]

Теоретические квантово-механические расчеты становятся достаточно точными для описания энергетической структуры некоторых простых электронных конфигураций. Результаты теоретических разработок были обобщены Кондоном и Шортли. [74] в 1935 году.

Эдлен тщательно проанализировал спектры МИА для многих химических элементов и установил закономерности в энергетических структурах МИА для многих изоэлектронных последовательностей (ионов с одинаковым числом электронов, но разными зарядами ядра). Наблюдались спектры довольно высоких стадий ионизации (например, Cu XIX).

Самое волнующее событие произошло в 1942 году, когда Эдлен [75] доказал отождествление некоторых солнечных корональных линий на основе своего точного анализа спектров МИА. Это подразумевало, что солнечная корона имеет температуру в миллион градусов, а также значительно расширило понимание солнечной и звездной физики.

После Второй мировой войны были начаты эксперименты на воздушных шарах и ракетах по наблюдению ВУФ-излучения Солнца. (См. Рентгеновская астрономия ). Более интенсивные исследования продолжались с 1960 года, включая использование спектрометров на спутниках.

В этот же период становится актуальной лабораторная спектроскопия МИА как инструмент диагностики горячей плазмы термоядерных устройств (см. Ядерный синтез ), которая началась с создания Стелларатора в 1951 году Спитцером и продолжилась токамаками , z-пинчами и лазерной плазмой. [76] [77] ионов Прогресс в области ускорителей стимулировал спектроскопию пучка-фольги как средство измерения времени жизни возбужденных состояний МИА. [78] Было получено множество различных данных о высоковозбужденных энергетических уровнях, состояниях автоионизации и ионизации внутреннего ядра. 

Электронно-лучевая ионная ловушка

[ редактировать ]

Одновременно теоретический и вычислительный подходы позволили получить данные, необходимые для идентификации новых спектров и интерпретации наблюдаемых интенсивностей линий. [79] Новые лабораторные и теоретические данные становятся весьма полезными для спектральных наблюдений в космосе. [80] Это был настоящий переворот работ по МВД в США, Англии, Франции, Италии, Израиле, Швеции, России и других странах. [81] [82]

Новую страницу в спектроскопии МВД можно датировать 1986 годом с разработкой EBIT (Левин и Маррс, LLNL ) благодаря благоприятному сочетанию современных высоких технологий, таких как криогеника , сверхвысокий вакуум , сверхпроводящие магниты , мощные электронные лучи и полупроводники. детекторы . Очень быстро во многих странах были созданы источники EBIT (см. NIST) . сводку [83] много подробностей и отзывов.) [84] [85]

С помощью EBIT открывается широкая область спектроскопических исследований, включая достижение самых высоких степеней ионизации (U 92+ ), измерение длины волны, сверхтонкая структура энергетических уровней, квантово-электродинамические ионизации исследования, измерения сечений (CS), возбуждение электронным ударом (CS), рентгеновская поляризация , относительные интенсивности линий, диэлектронная рекомбинация CS, магнитный октупольный распад, времена жизни запрещенных переходы , перезарядная рекомбинация и т. д.

Инфракрасная и рамановская спектроскопия

[ редактировать ]

Многим первым ученым, изучавшим ИК-спектры соединений, приходилось разрабатывать и создавать свои собственные инструменты, чтобы иметь возможность записывать свои измерения, что очень затрудняло получение точных измерений. Во время Второй мировой войны правительство США заключило контракты с различными компаниями на разработку метода полимеризации бутадиена для создания каучука , но это можно было сделать только посредством анализа изомеров углеводородов C4. Эти компании-контрактники начали разработку оптических приборов и в конечном итоге создали первые инфракрасные спектрометры. С развитием этих коммерческих спектрометров инфракрасная спектроскопия стала более популярным методом определения «отпечатков пальцев» любой молекулы. [39] Рамановская спектроскопия была впервые обнаружена в 1928 году сэром Чандрасекхарой ​​Венката Раманом в жидких веществах, а также «Григорием Ландсбергом и Леонидом Мандельштамом в кристаллах». [60] Рамановская спектроскопия основана на наблюдении эффекта комбинационного рассеяния света , который определяется как «Интенсивность рассеянного света зависит от величины изменения потенциала поляризации». [60] Спектр комбинационного рассеяния света записывает зависимость интенсивности света от частоты света (волнового числа), а сдвиг волнового числа характерен для каждого отдельного соединения. [60]

Лазерная спектроскопия

[ редактировать ]

Лазерная спектроскопия — это спектроскопический метод, в котором используются лазеры для определения излучаемых частот материи. [86] Лазер был изобретен потому, что спектроскописты взяли концепцию его предшественника, мазера , и применили ее к видимому и инфракрасному диапазонам света. [86] Мазер был изобретен Чарльзом Таунсом и другими спектроскопистами для стимулирования материи и определения частот излучения, излучаемых конкретными атомами и молекулами. [86] Работая над мазером, Таунс понял, что более точные обнаружения становятся возможными по мере увеличения частоты излучаемого микроволнового излучения. [86] Это привело несколько лет спустя к идее использовать видимый, а затем и инфракрасный диапазоны света для спектроскопии, которая стала реальностью с помощью Артура Шавлова . [86] С тех пор лазеры значительно продвинули экспериментальную спектроскопию. Лазерный свет позволил проводить гораздо более точные эксперименты, в частности, при изучении столкновительных эффектов света, а также позволил точно обнаружить определенные длины волн и частоты света, что позволило изобрести такие устройства, как лазерные атомные часы. Лазеры также сделали спектроскопию, в которой использовались временные методы, более точной за счет использования скорости или времени затухания фотонов на определенных длинах волн и частотах для учета времени. [87] Методы лазерной спектроскопии использовались для множества различных приложений. Одним из примеров является использование лазерной спектроскопии для обнаружения соединений в материалах. Один конкретный метод называется лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопией и использует спектроскопические методы, позволяющие определять, какие материалы находятся в твердом, жидком или газообразном состоянии на месте . Это позволяет проводить прямые испытания материалов вместо того, чтобы везти материал в лабораторию, чтобы выяснить, из чего состоит твердое тело, жидкость или газ. [88]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Фраунгофер, Дж. (1817). «Определение преломляющих и цветодисперсионных свойств различных видов стекол с учетом совершенствования ахроматических телескопов» . Анналы физики . 56 (7): 264–313. Бибкод : 1817АнП....56..264F . дои : 10.1002/andp.18170560706 .
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Волластон, штат Вашингтон (1802 г.). «Метод исследования преломляющей и дисперсионной способностей методом призматического отражения» . Филос. Пер. Р. Сок . 92 : 365–380. дои : 10.1098/rstl.1802.0014 . S2CID   110328209 .
  3. ^ См.:
    • Сенека, Луций Анней; Кларк, Джон, тр. (1910). «Книга I, § VII» . Физическая наука во времена Нерона, являющаяся переводом Quaestiones Naturales Сенеки . Лондон, Англия: Macmillan and Co., Ltd., стр. 30–31. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
    • Плиний Старший; Босток, Джон, тр.; Райли, HT, тр. (1898). «Книга 37, гл. 52. Ирис; две его разновидности» . Естественная история Плиния . Naturalis historia.Английский.1856. Том. 6. Лондон, Англия: Джордж Белл и сыновья. стр. 438–439. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Брэнд, Джон CD (1995). Линии света: источники дисперсионной спектроскопии, 1800–1930 гг . Издательство Гордон и Брич. п. 57. ИСБН  978-2884491624 .
  5. ^ Бернс, Торберн (1987). «Аспекты развития колориметрического анализа и количественной молекулярной спектроскопии в ультрафиолетово-видимой области» . В Берджессе, К.; Миленц, К.Д. (ред.). Достижения в области стандартов и методологии спектрофотометрии . Берлингтон: Elsevier Science . п. 1. ISBN  9780444599056 .
  6. ^ «Эра классической спектроскопии» . Проверено 24 ноября 2012 г.
  7. ^ Гук, Роберт (1665). Микрография: или некоторые физиологические описания мельчайших тел, сделанные с помощью увеличительных очков, с последующими наблюдениями и исследованиями . п. 47.
  8. ^ Гюйгенс, Христиан (1690). Трактат о Свете . Лейден (опубликовано в 1962 г.).
  9. ^ «II. Бейкеровская лекция. К теории света и цвета» . Философские труды Лондонского королевского общества . 92 . Королевское общество: 12–48. 1802. дои : 10.1098/rstl.1802.0004 . ISSN   0261-0523 .
  10. ^ Томас Янг (1855). «К теории света и цвета» . У Джорджа Пикока (ред.). Разные произведения покойного Томаса Янга Том 1 . Лондон. п. 140. {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  11. ^ Брэнд (1995) , с. 58.
  12. ^ Мелвилл, Томас (1756). «Наблюдения за светом и цветом» . Очерки и наблюдения, физические и литературные. Прочтите перед обществом в Эдинбурге . 2 : 12–90. См. стр. 33–36.
  13. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Хронология атомной спектроскопии» . Архивировано из оригинала 9 августа 2014 года . Проверено 24 ноября 2012 г.
  14. ^ Волластон (1802) , с. 378.
  15. ^ OpenStax Astronomy (29 сентября 2016 г.). «Спектроскопия в астрономии» . OpenStax CNX . Архивировано из оригинала 26 апреля 2021 г.
  16. ^ Брэнд (1995) , стр. 37–42.
  17. ^ Джордж Гор (1878). Искусство научных открытий: или Общие условия и методы исследований в физике и химии . Лонгманс, Грин и Ко. с. 179 .
  18. ^ Брэнд (1995) , с. 59.
  19. ^ Гершель, JFW (1823 г.). «О поглощении света цветными средами и о цветах призматического спектра, проявляемых некоторыми пламенами, с учетом готового способа определения абсолютной рассеивающей способности любой среды прямым экспериментом» . Труды Королевского общества Эдинбурга . 9 (2): 445–460. дои : 10.1017/s008045680003101x . S2CID   101517638 .
  20. ^ Талбот, HF (1826 г.). «Некоторые опыты с цветным пламенем» . Эдинбургский научный журнал . 5 : 77–81.
  21. ^ Брайан Бауэрс (2001). Сэр Чарльз Уитстон, FRS: 1802–1875 (2-е изд.). ИЭПП. стр. 207–208. ISBN  978-0-85296-103-2 .
  22. ^ Уитстон (1836 г.). «О призматическом разложении электрического света» . Отчет пятого собрания Британской ассоциации содействия развитию науки; Состоялось в Дублине в 1835 году. Уведомления и рефераты сообщений Британской ассоциации содействия развитию науки на Дублинском собрании, август 1835 года . Лондон, Англия: Джон Мюррей. стр. 11–12.
  23. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бранд (1995) , стр. 60–62.
  24. ^ См.:
    • Фуко, Л. (1849). «Электрический свет» . Филоматическое общество Парижа. Выдержки из протоколов заседаний. (на французском языке). 13 :16–20.
    • Фуко Л. (7 февраля 1849 г.). «Электрический свет» . Институт, Универсальный журнал наук (на французском языке). 17 (788): 44–46.
  25. ^ См.:
    • Ангстрем, AJ (1852). «Optiska undersökningar» [Оптические исследования]. Kongliga Vetenskaps-Akademiens Handlingar [Труды Королевской академии наук] (на шведском языке). 40 : 333–360. Примечание. Хотя Ангстрем представил свою статью в Шведскую королевскую академию наук 16 февраля 1853 года, она была опубликована в сборнике материалов Академии за 1852 год.
    • Ангстрём, AJ (1855a). «Оптические исследования » Анналы физики и химии (на немецком языке). 94 : 141–165.
    • Ангстрём, Эй-Джей (1855b). «Оптические исследования» . Философский журнал . 4-я серия. 9 : 327–342. дои : 10.1080/14786445508641880 .
  26. ^ Вагнер, HJ (2005). «Ранняя спектроскопия и бальмеровские линии водорода» . Журнал химического образования . 82 (3): 380. Бибкод : 2005ЖЧЭд..82..380Вт . дои : 10.1021/ed082p380.1 .
  27. ^ Ангстрем (1852) , стр. 352; Ангстрем (1855b) , стр. 337.
  28. ^ Реткофски, Х.Л. (2003). «Открыватель спектрального анализа?» . Журнал химического образования . 80 (9): 1003. Бибкод : 2003ЖЧЭд..80.1003Р . дои : 10.1021/ed080p1003.1 .
  29. ^ См.:
  30. ^ Бунзен, Р.; Кирхгоф, Г. (1861). «Исследования солнечного спектра и спектров химических элементов». Трактат КГЛ. Академическая наука Берлин .
  31. ^ См.:
  32. ^ Кирхгоф, Г.; Бунзен, Р. (1901). «Химический анализ по спектральным наблюдениям» . В Брейсе, Д.Б. (ред.). Законы излучения и поглощения: мемуары Прево, Стюарта, Кирхгофа, Кирхгофа и Бунзена . Нью-Йорк: Американская книжная компания. стр. 99–125.
  33. ^ Брэнд (1995) , стр. 63–64.
  34. ^ Хаггинс, В. (1868). «Дальнейшие наблюдения над спектрами некоторых звезд и туманностей с попыткой определить на их основании, движутся ли эти тела к Земле или от нее, а также наблюдения за спектрами Солнца и кометы II» . Философские труды Лондонского королевского общества . 158 : 529–564. Бибкод : 1868RSPT..158..529H . дои : 10.1098/rstl.1868.0022 . См. стр. 548–550.
  35. ^ Сингх, Саймон (2005). Большой взрыв . ХарперКоллинз . стр. 238–246. ISBN  9780007162215 .
  36. ^ Хаггинс, Уильям; Миллер, Вашингтон (1864 г.). «О спектрах некоторых туманностей» . Философские труды Лондонского королевского общества . 154 : 437–444. Бибкод : 1864RSPT..154..437H . дои : 10.1098/rstl.1864.0013 . См. стр. 438, «№ 4373».
  37. ^ Квок, Сан (2000). «Глава 1: История и обзор» . Происхождение и эволюция планетарных туманностей . Издательство Кембриджского университета . стр. 1–7. ISBN  978-0-521-62313-1 .
  38. ^ Пиво, август (1852 г.). «Определение поглощения красного света цветными жидкостями» . Анналы физики и химии (на немецком языке). 86 (5): 78–88. Стартовый код : 1852АнП...162...78Б . дои : 10.1002/andp.18521620505 .
  39. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Томас, Николас К. (1 августа 1991 г.). «Ранняя история спектроскопии». Журнал химического образования . 68 (8): 631. Бибкод : 1991ЖЧЭд..68..631Т . дои : 10.1021/ed068p631 . ISSN   0021-9584 .
  40. ^ Роуленд, ХА (1882 г.). «LXI. Предварительное сообщение о результатах, достигнутых в области изготовления и теории решеток оптического назначения» . Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 13 (84): 469–474. дои : 10.1080/14786448208627217 . S2CID   4103128 .
  41. ^ Работы Шумана перечислены в Т. Лаймане, Спектроскопия крайнего ультрафиолета (Longmans, Green and Company, Лондон, 1928), 2-е изд.
  42. ^ Живой, ГД; Дьюар, Дж. (1879). «V. О спектрах натрия и калия» . Учеб. Р. Сок. Лонд . 29 (196–199): 398–402. дои : 10.1098/rspl.1879.0067 .
  43. ^ Хартли, WN (1883). «О гомологичных спектрах» . Дж. Хим. Соц. Транс . 43 : 390–400. дои : 10.1039/CT8834300390 .
  44. ^ Балмер, Дж. Дж. (1885). «Заметки о спектральных линиях водорода» . Анналы физики (на немецком языке). 261 (5). Уайли: 80-87. Бибкод : 1885АнП...261...80Б . дои : 10.1002/andp.18852610506 . ISSN   0003-3804 .
  45. ^ Ридберг, младший (1890). «Исследования по конституции призраков излучения химических элементов». КГЛ. Шведский академик наук. Handl., Stockh . 23 (11).
  46. ^ См.:
  47. ^ Истории электрона: рождение микрофизикипод редакцией Джеда З. Бухвальда, Эндрю Уорвика
  48. ^ Лармор, Джозеф (1897), «О динамической теории электрической и светоносной среды, Часть 3, Отношения с материальной средой» , Philosophical Transactions of the Royal Society , 190 : 205–300, Bibcode : 1897RSPTA.190..205L , дои : 10.1098/rsta.1897.0020
  49. ^ Лармор, Джозеф (1897), «О динамической теории электрической и светоносной среды, Часть 3, Отношения с материальной средой» , Philosophical Transactions of the Royal Society , 190 : 205–300, Bibcode : 1897RSPTA.190..205L , doi : 10.1098/rsta.1897.0020 Цитаты из одной из объемных работ Лармора включают:
    • «При этом атомы вещества представляют собой полностью или частично скопления электронов, находящихся в устойчивом орбитальном движении. В частности, эта схема обеспечивает последовательную основу для законов электродинамики и согласуется с реальными отношениями между излучением и движущейся материей».
    • «Формула оптической дисперсии была получена в § 11 второй части этих мемуаров на основе простой гипотезы, что электрическая поляризация молекул в целом вибрирует в унисон с электрическим полем излучения».
    • «…это передача излучения через среду, пронизанную молекулами, каждая из которых состоит из системы электронов, находящихся в устойчивом орбитальном движении, и каждая из которых способна совершать свободные колебания около устойчивого состояния движения с определенными свободными периодами, аналогичными периодам планетарных неравенств Солнечной системы»;
    • «А» будет положительным электроном в среде, а «В» будет дополнительным отрицательным… Таким образом, мы создадим два постоянных сопряженных электрона А и В; каждый из них может перемещаться в среде, но оба они будут сохраняться до тех пор, пока не будут уничтожены внешним процессом, противоположным тому, посредством которого они образовались».
  50. ^ Планк, Макс (1901). «О законе распределения энергии в нормальном спектре». Анналы физики (на немецком языке). 309 (3). Уайли: 553–563. Стартовый код : 1901АнП...309..553П . дои : 10.1002/andp.19013090310 . ISSN   0003-3804 .
  51. ^ Эйнштейн, Альберт (1905). «Об эвристической точке зрения на производство и преобразование света» . Аннален дер Физик . 17 (6): 132–148. Бибкод : 1905АнП...322..132Е . дои : 10.1002/andp.19053220607 .
  52. ^ Лайман, Т. (1906). «Предварительное измерение коротких волн, открытых Шуманом» . Астрофиз. Дж . 19 : 263. дои : 10.1086/141111 . S2CID   34899796 .
  53. ^ Пашен, Ф. (1908). «К познанию спектров ультракрасных линий. I. (нормальные длины волн до 27000 Å.-Е.)» . Анналы физики (на немецком языке). 332 (13). Уайли: 537-570. Бибкод : 1908АнП...332..537П . дои : 10.1002/andp.19083321303 . ISSN   0003-3804 .
  54. ^ Ритц, В. (1908). «О новом законе для серийных спектров». Физ. З. 9 :521.
  55. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Хейлброн, Джон (6 июня 2013 г.). «Путь к квантовому атому». Природа . 498 (7452): 29. дои : 10.1038/498027a . ПМИД   23739408 . S2CID   4355108 .
  56. ^ Маккормах, Рассел (25 августа 1966 г.). «Атомная теория Джона Уильяма Николсона». Архив истории точных наук . 3 (2). Спрингер: 160–184. дои : 10.1007/BF00357268 . S2CID   120797894 .
  57. ^ Николсон, JW (1912). «Конституция солнечной короны, Конституция солнечной короны. II, Конституция солнечной короны. III». Месяц. Нет. Рой. Астр. Соц . LXXII : 49, 130, 677, 693, 729.
  58. ^ Бор, Н. (1913). «Трактаты об атомном строительстве» . Фил Маг . 26 (153): 476–502. Бибкод : 1913PMag...26..476B . дои : 10.1080/14786441308634993 .
  59. ^ Эдлен, Б. (1964). «Атомные спектры». Справочник по физике . 27 :80-220.
  60. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д «Инфракрасная и рамановская спектроскопия» . Минеральная физика . Проверено 5 апреля 2018 г.
  61. ^ Паули, В. (1925). «О связи замыкания электронных групп в атоме со сложной структурой спектров». Журнал физики . 31 (1): 765–783. Бибкод : 1925ZPhy...31..765P . дои : 10.1007/BF02980631 . S2CID   122941900 .
  62. ^ Гейзенберг, В. (1925). «О квантово-теоретической интерпретации кинематических и механических связей». Журнал физики . 33 (1): 879–893. Бибкод : 1925ZPhy...33..879H . дои : 10.1007/BF01328377 . S2CID   186238950 .
  63. ^ Шрёдингер, Э. (1926). «Волновая теория механики атомов и молекул». Физ. Преподобный . 28 (6): 1049–1070. Бибкод : 1926PhRv...28.1049S . дои : 10.1103/PhysRev.28.1049 .
  64. ^ Дирак, ПАМ (1928). «Квантовая теория электрона» . Учеб. Р. Сок. Лонд. А. ​ 117 (778): 610–624. Бибкод : 1928RSPSA.117..610D . дои : 10.1098/rspa.1928.0023 .
  65. ^ Милликен, РА; Сойер, Р.А. (1919). «Три четверти октавы дальше в ультрафиолете». Наука . 50 (1284): 138–139. Бибкод : 1919Sci....50..138M . дои : 10.1126/science.50.1284.138 . ПМИД   17759610 .
  66. ^ Милликен, РА; Сойер, Р.А. (1918). «Крайние ультрафиолетовые спектры горячих искр в высоком вакууме». Физ. Преподобный . 12 (2): 168. Бибкод : 1918PhRv...12..167. . дои : 10.1103/PhysRev.12.167 .
  67. ^ Милликен, РА; Боуэн, И.С. (1924). «Крайние ультрафиолетовые спектры» (PDF) . Физ. Преподобный . 23 (1): 1–34. Бибкод : 1924PhRv...23....1M . дои : 10.1103/PhysRev.23.1 .
  68. ^ Осгуд, TH (1927). «Рентгеновские спектры длинной волны». Физ. Преподобный . 30 (5): 567–573. Бибкод : 1927PhRv...30..567O . дои : 10.1103/PhysRev.30.567 .
  69. ^ Хоаг, Дж. Б. (1927). «Длины волн углерода, кислорода и азота в крайнем ультрафиолете с вогнутой решеткой при скользящем падении». Астрофиз. Дж . 66 : 225–232. Бибкод : 1927ApJ....66..225H . дои : 10.1086/143083 .
  70. ^ Даувилье, А. (1927). «Длинноволновая рентгеновская спектрография. Серии N и O и переход с крайним ультрафиолетом». Дж.Физ. Радий . 8 (1): 1–12. doi : 10.1051/jphysrad:01927008010100 . S2CID   96354833 .
  71. ^ Эриксон, А.; Эдлен, Б. (1930). «Серийные спектры легчайших элементов в крайнем ультрафиолете». З. Физ . 59 (9–10): 656–679. Бибкод : 1930ZPhy...59..656E . дои : 10.1007/BF01344809 . S2CID   120885573 .
  72. ^ Гротриан, В. (1928). Борн, М.; Франк, Дж. (ред.). Графическое изображение спектров атомов и ионов с одним, двумя и тремя валентными электронами . Берлин: Springer Verlag.
  73. ^ Рассел, Х.Н.; Сондерс, Ф.А. (1925). «Новые закономерности в спектрах щелочных земель». Астрофиз. Дж . 61 : 38. Бибкод : 1925ApJ....61...38R . дои : 10.1086/142872 .
  74. ^ Кондон, ЕС; Шортли, GH (1935). Теория атомных спектров . Кембридж: Издательство Кембриджского университета.
  75. ^ Эдлен, Б. (1942). «Интерпретация эмиссионных линий в спектре солнечной короны». З. Астрофис . 20:30 .
  76. ^ Мартинсон, И.; Жюпен, К. (2003). «Исследование атомной структуры с использованием термоядерной плазмы». Физ. Скр . 68 (6): 123–132. Бибкод : 2003PhyS...68C.123M . doi : 10.1238/physical.regular.068ac0123 . S2CID   250831143 .
  77. ^ Ки, МХ; Хатчон, Р.Дж. (1980). «Спектроскопия лазерной плазмы». Быстрые электрические и оптические измерения . Том. 16. С. 201–280. дои : 10.1007/978-94-017-0445-8_35 . ISBN  978-94-017-0447-2 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  78. ^ Трэберт, Э. (2008). «Спектроскопия пучка-фольги - Quo vadis». Физ. Скр . 78 (3): 038103. Бибкод : 2008PhyS...78c8103T . дои : 10.1088/0031-8949/78/03/038103 . ОСТИ   945723 . S2CID   122317885 .
  79. ^ Джадд, БР (1988). Гшнейднер-младший, К.А.; Айринг, Л. (ред.). Атомная теория и оптическая спектроскопия . Том. 11. С. 81–195. дои : 10.1016/S0168-1273(88)11006-4 . ISBN  9780444870803 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
  80. ^ Дошек, Джорджия; Фельдман, У. (2010). «Солнечный УФ-рентгеновский спектр от 1,5 до 2000 Å». Дж. Физ. Б. ​ 43 (23): 232001. doi : 10.1088/0953-4075/43/23/232001 . S2CID   122976941 .
  81. ^ Фосетт, Британская Колумбия (1981). «Классификация спектров высокоионизированных атомов за последние семь лет». Физика Скрипта . 24 (4): 663–680. Бибкод : 1981PhyS...24..663F . дои : 10.1088/0031-8949/24/4/004 . S2CID   250802811 .
  82. ^ Мартинсон, И. (1989). «И. Мартинсон, Спектроскопия высокоионизированных атомов, 52, 157 (1989)». Реп. прог. Физ . 52 (2): 157–225. дои : 10.1088/0034-4885/52/2/002 . S2CID   250905506 .
  83. ^ «Электронно-лучевая ионная ловушка (ЭЛИТ)» . НИСТ . 06.10.2009.
  84. ^ Байерсдорфер, П. (2009). «Спектроскопия с захваченными высокозарядными ионами» (PDF) . Физ. Скр . 134 : 014010. Бибкод : 2009PhST..134a4010B . дои : 10.1088/0031-8949/2009/T134/014010 . ОСТИ   973319 . S2CID   120499419 .
  85. ^ Гилласпи, доктор медицинских наук (2014). «Прецизионная спектроскопия захваченных сильно заряженных тяжелых элементов: расширяя границы теории и эксперимента». Физ. Скр . 89 (11): 114004. Бибкод : 2014PhyS...89k4004G . дои : 10.1088/0031-8949/89/11/114004 . S2CID   16028219 .
  86. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и «Этот месяц в истории физики - декабрь 1958 года: изобретение лазера» . Новости АПС . Том. 12, нет. 11. Декабрь 2003 г. Проверено 29 апреля 2018 г.
  87. ^ «Лаборатория спектроскопии Массачусетского технологического института — История» . web.mit.edu . Проверено 23 марта 2018 г.
  88. ^ Скрипач, Марк Н.; Бегашоу, Израиль; Микенс, Мэтью А.; Коллингвуд, Майкл С.; Ассефа, Зерихун; Билилин, Соломон (22 декабря 2009 г.). «Лазерная спектроскопия для зондирования атмосферы и окружающей среды» . Датчики . 9 (12): 10447–10512. Бибкод : 2009Senso...910447F . дои : 10.3390/s91210447 . ПМЦ   3267232 . ПМИД   22303184 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=History_of_spectroscopy&oldid=1224748759"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cb1c756cd0d9cf803980bc211c0618c3__1716187860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cb/c3/cb1c756cd0d9cf803980bc211c0618c3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
History of spectroscopy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)