Үздіксіз және сызықтық сәуле шығару спектрлерін бақылау
ЗЖ6-параграф · Оқулықтың 83–85-беттері
«Физика, 2-бөлім, ЖМБ» оқулығының (11-сынып, Атамұра, 2020) «Үздіксіз және сызықтық сәуле шығару спектрлерін бақылау» тақырыбы, ЗЖ6-параграф. Мұнда әр сұрақтың бес жауап нұсқасы мен түсіндірмесі бар 15 сұрақ жинақталған: түсіндірме дұрыс нұсқаның қандай ережемен таңдалғанын және қалғандарының неге сәйкес келмейтінін көрсетеді. Мысалы: «Спектроскоппен қатты қызған вольфрам қылы бар шам қаралды. Көрінетін аймақта түстер бір-біріне үзіліссіз…»
Өзіңізді тексеріңізТақырып бойынша 5 сұрақ: жауап беріңіз, нәтижені бірден көріңіз.
Дұрыс жауап: Үздіксіз шығару спектрі
Жауап нұсқалары
- A.Жеке жарқын сызықтардан тұратын атомдық спектр
- B.Сәуле жоқ кездегі детектордың нөлдік сигналы
- C.Қараңғы фонда тек бір жұтылу сызығы
- D.Үздіксіз шығару спектрідұрыс
- E.Тек молекулалық жолақтардан тұратын спектр
Түсіндірме
Ереже: Қатты қызған тығыз дененің жылулық сәулесі кең үздіксіз спектр бере алады. Спектрді жіктегенде жеке атомдық сызықтар ғана емес, толқын ұзындықтарының тұтас аралығы көрінеді.
Қолдану: Бақылауда түстер арасында үзіліс жоқ және көз — қызған қатты вольфрам. Екі белгі үздіксіз шығару спектріне сәйкес келеді; жұтылу үшін бөлек фон мен жұтқыш қабат керек болар еді.
Қате нұсқалар: A) Мұндай спектрде жеке сызықтар мен олардың арасындағы қара аралықтар болар еді; шартта үзіліссіз таралу берілген.
B) Көрінетін түрлі түсті сәуле нақты тіркелген, сондықтан бұл нөлдік сигнал емес.
C) Жұтылу спектрі үшін фондық сәуледегі әлсіреген аймақ қажет; қызған қыл өзі жарық шығарып тұр.
E) Жолақ спектрде топталған құрылым болады; берілген көрініс тұтас түстер таралуы ретінде сипатталған. Ишара: Сәуле шығару көзінің күйін және спектрдегі бос аралықтардың бар-жоғын бірге қарастыр.
Дұрыс жауап: Қозған атомдар белгілі энергия айырмаларына сәйкес фотондар шығарады
Жауап нұсқалары
- A.Қараңғы аралықтар атомда энергия деңгейлері жоқ екенін көрсетеді
- B.Қозған атомдар белгілі энергия айырмаларына сәйкес фотондар шығарадыдұрыс
- C.Жарқын сызықтар тек қызған қатты қабырғаға тән
- D.Газ барлық жиіліктегі фотондарды міндетті түрде бірдей шығарады
- E.Әр сызық газдағы электрондардың электр заряды әртүрлі екенін білдіреді
Түсіндірме
Ереже: Сиретілген атомдық газдың шығару спектрі дискретті деңгейлер арасындағы ауысулармен байланысты. Әр ауысу белгілі фотон энергиясын, демек белгілі толқын ұзындығын береді.
Қолдану: Қараңғы фонда жеке жарқын сызықтар сәуленің тек кей жиіліктерде күшті шығарылатынын көрсетеді. Бұл газ атомдарының рұқсат етілген ауысуларымен түсіндіріледі.
Қате нұсқалар: A) Керісінше, рұқсат етілген деңгей айырмалары шектеулі болғандықтан кей жиіліктерде күшті сәуле жоқ.
C) Сиретілген атомдық газдың қозған атомдары да сызықтық спектр береді; бұл шартта негізгі көз сол газ.
D) Бұл біркелкі үздіксіз спектрге әкелер еді; жеке жіңішке сызықтар дискретті ауысуларды көрсетеді.
E) Электрон заряды бірдей; сызық айырмасы атомдық энергия ауысуларынан туындайды. Ишара: Жеке спектрлік сызықты жеке энергия айырмасымен байланыстыр.
Дұрыс жауап: Газ сызықтары мен люминофордың кең сәуле жолақтары қабаттасқан
Жауап нұсқалары
- A.Газ сызықтары мен люминофордың кең сәуле жолақтары қабаттасқандұрыс
- B.Бұл көрініс тек бір толқын ұзындығы бар лазерді дәлелдейді
- C.Кең жолақ болса, жіңішке сызықтардың бәрі міндетті түрде өлшеу қатесі
- D.Жіңішке сызықтар бар болғандықтан кең жолақта фотондар болмайды
- E.Барлық люминесценттік шам міндетті түрде тек бір сызық шығарады
Түсіндірме
Ереже: Нақты жарық көзінің спектрі бірнеше механизмнің қосындысы болуы мүмкін. Газ разрядының сызықтық сәулесі люминофордың кең жолақты шығаруымен бірге тіркеле алады.
Қолдану: Шартта екі құрамдас та бар: газ және люминофор. Сондықтан спектрді тек «таза сызықтық» немесе тек «таза үздіксіз» деп мәжбүрлі бөлу орнына олардың үлестерін ажырату дұрыс.
Қате нұсқалар: B) Бір жіңішке монохроматты сызықтың орнына бірнеше сызық және кең жолақтар берілген.
C) Екі түрлі сәуле көзі бір шамда қатар жұмыс істесе, спектрлердің қабаттасуы табиғи.
D) Кең жолақ та көптеген жиіліктегі фотондардан тұрады; сызықтардың болуы оны жоққа шығармайды.
E) Шам құрамындағы газ бен люминофор бірнеше спектрлік құрамдас бере алады. Ишара: Бір құрылғыда әртүрлі жарық шығару механизмдері қатар болуы мүмкін.
Дұрыс жауап: Сызық кескіндері тарылды, ал аспапқа кіретін жарық мөлшері азайды
Жауап нұсқалары
- A.Жарық азайғандықтан сызықтардың шын толқын ұзындықтары жойылды
- B.Газ атомдарының энергия деңгейлері саңылаумен алыстатылды
- C.Саңылау әр фотон энергиясын міндетті түрде екі еселеді
- D.Газдың химиялық құрамы автоматты түрде өзгерді
- E.Сызық кескіндері тарылды, ал аспапқа кіретін жарық мөлшері азайдыдұрыс
Түсіндірме
Ереже: Саңылау ені спектрлік сызықтың аспаптық кескініне әсер етеді. Оны орынды тарылту жақын сызықтарды ажыратуды жақсартады, бірақ кіретін жарықты азайтады; шексіз тарылту әрдайым пайдалы емес.
Қолдану: Бақылауда ажырату жақсарып, жарықтық төмендеген. Екі өзгеріс те саңылаудың геометриялық әсеріне сәйкес; атом спектрінің нақты сызықтары орындарын ауыстырған жоқ.
Қате нұсқалар: A) Жарық ағынының азаюы толқын ұзындықтарын жоймайды; тіркелетін сигнал әлсірейді.
B) Саңылау көздегі атомдық деңгейлерді өзгертпейді; ол аспаптық кескін ені мен жарық ағынына әсер етеді.
C) Геометриялық саңылауды тарылту жарық жиілігін осылай өзгертпейді.
D) Аспап саңылауын реттеу газдың элементтік құрамын өзгертпейді. Ишара: Сызықтың аспапта көрінетін ені мен көздің нақты спектрін бөлек қарастыр.
Дұрыс жауап: Көмескіліктің кемінде бір бөлігі аспаптың фокус баптауынан болған
Жауап нұсқалары
- A.Жарық көзі тұрақты болса, аспапты тексерудің қажеті жоқ
- B.Газда бастапқыда мүлде энергия деңгейлері болмаған
- C.Көмескіліктің кемінде бір бөлігі аспаптың фокус баптауынан болғандұрыс
- D.Көмескі спектрдің кез келген түрі міндетті түрде үздіксіз спектр
- E.Фокус реттеуі газдағы барлық сызықты жаңа жиілікке айналдырған
Түсіндірме
Ереже: Бақыланатын спектр көздің қасиетімен қатар аспаптың фокусына және ажыратуына тәуелді. Кескінді дұрыс баптамай, сызықтық не үздіксіз деп қорытындылау қате болуы мүмкін.
Қолдану: Фокусты түзету кезінде көз өзгерген жоқ, ал кескін айқындалды. Демек, көмескіліктің бір себебі өлшеу жүйесінде болған; барлық кеңеюді атом қасиетіне телуге болмайды.
Қате нұсқалар: A) Көз тұрақтылығы аспап баптауының дұрыс екенін білдірмейді.
B) Фокус реттеуі атомдық деңгейлерді жасамайды; тек кескіннің айқындығына әсер етеді.
D) Аспаптық бұлыңғырлық сызықтарды біріктіріп көрсетуі мүмкін, сондықтан мұндай қорытынды асығыс.
E) Жиіліктерді көз анықтайды; фокустау оларды міндетті түрде өзгертпейді. Ишара: Өзгерген нәрсе жарық көзі ме, әлде аспап баптауы ма — соны анықта.
Жауаптары мен түсіндірмелері бар тағы 10 сұрақ
Олар жинақта: тақырыптың барлық сұрақтары, сынып үшін араластырылған тесттің екі нұсқасы, мұғалімге арналған кілттер мен түсіндірмелер. Басып шығаруға арналған PDF.
Тек жеке пайдалануға арналған: таратуға болмайды.
Кітаптың басқа тақырыптары
- Рентгендік сәуле
- Жарықтың корпускулалық-толқындық табиғатының біртұтастығы
- Атом моделі. Резерфорд тәжірибесі
- Сутегі атомының сызықтық спектрі. Бор постулаттары. Франк–Герц тәжірибесі
- Сызықтық емес оптика түсінігі. Лазерлер
- Бор теориясының қиындықтары. Бөлшектердің толқындық қасиеттері. Де Бройль толқыны
- Табиғи радиоактивтілік. Радиоактивті ыдырау заңдары
- Атом ядросы. Ядроның нуклондық моделі. Изотоптар
Сұрақтар «Физика, 2-бөлім, ЖМБ» оқулығы бойынша құрастырылған, Атамұра, 2020.