411-2 ธีรพันธ์ file powerpoint (1) (1)

รายวชิ าสเปกตรัม 1 จดั ทำโดยนำยธีรพนั ธ์ กนกเนตรวีระกลุ ชนั้ ม4/11 เลขท่ี 2

2 คานา หนงั สือฉบบั นีจ้ ดั ทำเพ่ือกำรศกึ ษำซงึ่ มีเนือ้ หำเก่ียววาชำเีมเี ร่ือง สเปกตรัมจดุ ประสงี์ในกำรจดั ทำหนงั สอื เลม่ นีเ้พื่ออ่ำนลละทำีวำมเข้ำใจกบั บทเรียนนีเ้พื่อใช้ประโยชน์ในกำรศกึ ษำสเปกตรัมให้ ผ้เู รียนเข้ำใจในเนือ้ หำสเปกตรัมหวงั วำ่ หนงั สอื เลม่ นีจ้ ะเปนประโยชน์ตอ่ ผ้อู ำ่ นหำกมีีวำมผดา พลำดในประกำรใดต้องขอโทษ ไว้น่ะท่ีนี ้ ผ้จู ดั ทำ นำยธีรพนั ธ์ กนกเนตรวีระกลุ ชนั ้ ม4/11 เลขท่ี 2

เส้นสเปกตรัม หมำยถงึ ลสงที่เปนเส้นหรือลถบที่ลสดง 3ออกมำเปนสี โดยกำรลผร่ ังสที ี่เปนีลื่นลมเ่ หลกไฟฟ้ ำผ่ำนปราซมึ ลผ่นเกรตตาง้ หรือสเปกโตรสโีป เหนเปนสีได้ 7 สีซง่ึ ไมม่ ีีวำมตอ่ เน่ืองกนั มีกำรเว้นชว่ งีวำมถ่ีลละมีีวำมยำวีล่ืนลตกต่ำงกนั จนเกาดเปนลถบ ๆ เรียงกนั ไปีำวำ่ สเปกตรัม มำจำกภำษำละตานมีีวำมหมำยวำ่“Ghost” เพรำะลสงพวกนีป้ รำกฏลสงเปนลบบ“Gostlike” จำกลสงของจรางที่เปนลสงสขี ำว ไมม่ ีสีสนัอยำ่ งสเปกตรัมนนั่ เอง สเปกตรัม ลบง่ ได้ 2 ประเภท1 สเปกตรัมตอ่ เน่ือง2 สเปกตรัมไมต่ อ่ เน่ือง

1สเปกตรัมตอ่ เน่ือง หมำยถึงเกาดจำกลสงท่ีเปลง่ ออกมำจำก 4ของลขงร้อน (หรือของเหลวหรือลก๊สภำยใต้ีวำมกดดนั สงู ) เม่ือให้ลสงผำ่ นเกรตตงา หรือปราซมึ จะทำให้ลสงลยกออกปรำกฎบนฉำกเปนสตี ่ำง ๆ อยำ่ งตอ่ เนื่องกนั เกาดจำกลสงขำว เมื่อให้ลสงขำวผำ่ นปราซมึ่ หรือสเปกโตรสโีป ลสงจะลยกออกจำกกนั เปนสลี ตล่ ะสีเรียงกนั อยำ่ งเปนระเบียบตอ่ เน่ืองกนั ยกตวั อยำ่ งเชน่ เส้นจำกดวงอำทาตย์ สเปกตรัมจำกวตั ถดุ ำ ซงึ่ หมำยถงึ วตั ถทุ ี่มีีณุ สมบตั าดดู กลืนลสง ไมส่ ำมำรถสะท้อนได้ ทบึ ตนั สำมำรถหมำยถงึ ดำวฤกษ์ ซง่ึ กีือดวงอำทตา ย์ลละยงั หมำยถงึ ไส้หลอดไฟตำ่ ง ๆ เปนต้น2 สเปกตรัม ไมต่ อ่ เน่ือง หมำยถงึ ลสงที่เปลง่ ออกมำซงึ่ ไม่ตอ่ เนื่อง ลกั ษณะของสเปกตรัมจะเปนเส้นหรือลถบสเี ลก ๆ ท่ีไม่เกาดต่อเน่ืองกนั ไป ลตม่ ีกำรเว้นชว่ งของีวำมถ่ีท่ีเส้นสเปกตรัมเกาด เชน่ สเปกตรัมธำตไุ ฮโดรเจน ธำตฮุ ีเลียม เปนต้น

อปุ กรณ์ที่ใช้กำรศกึ ษำสเปกตรัม 51ลผน่ เกรตตงา ้ ีอื อปุ กรณ์ที่ใช้ในกำรตรวจสอบสเปรีของลสงโดยอำศยั ีณุ สมบตั ากำรลทรกสอดของีลื่นลกั ษณะของเกรตตงา ้ จะเปนลผน่ วสั ดบุ ำงท่ีถกู ลบง่ออกเปนช่องขนำนซง่ึ อยชู่ าดกนั มำก โดยทวั่ ไปใน 1เซนตเา มตร ลบง่ ออกเปน 10,000 ชอ่ ง ในกำรทดลอง ถ้ำเรำให้ลสงจำกดวงอำทตา ย์หรือลสงขำวจำกหลอดไฟสอ่ งผำ่ นเกรตตงา ้ เรำจะเหนสเปรีตรัมของลสงอำทตา ยหรือลสงขำว์ออกเปน 7 สีดงั รูปลนวของลสงเม่ือสอ่ งผ่ำนเกรตตงา ้การพจิ ารณาเง่ือนไขสเปคตรัมของแสงผ่านเกรตตงิ้เน่ืองจำกชอ่ งของเกรดตงา ้ อยชู่ าดกนั มำกดงั นนั้ ลสงท่ีออกจำกเกรตตงา ้ จงึ เปน รังสขี นำนดงั รูป ีลนื่ ลสงท่ีมีีวำมยำวีล่ืนไมเ่ ทำ่ กนัผ่ำนเกรตตงา ้ มมุ เบนจะตำ่ งกนัรูป คลืน่ แสงทีม่ ีความยาวคลืน่ ไม่เท่ากนั ผ่านเกรตต้ิงมมุ เบนจะต่างกนั เนื่องจำกชอ่ งเกรตตงา ้ มีขนำนเลก ลละอยชู่ าดกนั มำกจงึ ทำ ให้ลสงที่ออกจำกชอ่ งของเกรตตงา ้ เปนรังสขี นำน เม่ือลสดงดงั กลำ่ วไปพบกนั จะเกาดกำรลทรกสอดกนั เหือนช่องลีบีู่ ลละทกุ ๆ ีู่ จะให้เงื่อนไขกำรลทรกสอดเหือนกนั หมด เรำจพึ าจำรณำเงื่อนไขกำรลทรกสอดของเกรดตงา ้ จำกช่องลีบีเู่ พียงี่เู ดียว ถ้ำ ลสงที่ผำ่ นช่องของเกรดตงา ้ ไปเสรามกนั จะได้

สเปกโตสโีปเปนอปุ กรณ์ท่ีใช้ในกำรวเา ีรำะห์สเปีตรัมของลสง 6เพ่ือศกึ ษำธรรมชำตขา องลสงนนั้ หรือเพื่อใช้วเา ีรำะห์ลละศกึ ษำสมบตั ขา องสำรต่ำงๆท่ีให้กำเนาดลสงนนั้ ๆ โดยอำศยั กำรลยกสเปีตรัมของลสงตวั อยำ่ งกำรประยกุ ต์ใช้งำนของสเปีโตรสโีปนีก้ ีือ เรำสำมำรถศกึ ษำสเปีตรัมของเปลวไฟได้จำกกำรใช้สเปีโตรสโีปสอ่ งไปยงั เปลวไฟ ท่ีเกาดจำกำรเผำเกลอื ของโลหะบำงชนดา เช่น ลีลเซียมสตรอนเชียม ลาเธียม ธำลเลียม ตะกว่ั โบรอน โซเดียม เปนต้น โดยใช้ลวดพลำตนา มั จ่มุ ลงในสำรละลำยเข้มข้นของโลหะที่จะทดลองลล้วนำไปเผำในเปลวไฟของตะเกียงบนุ เซน เมื่อสำรละลำยละเหยไป โลหะจะถกู เผำจนร้อนลละเปลง่ ลสงออกมำได้ ดงั ลสดงในวดา ีโอ เปนตวั อยำ่ งสเปีตรัมของ โซเดียม ลละทองลดงนอกจำกนี ้เรำสำมำรถจะดสู เปีตรัมเปลง่ ลสงของลก๊สได้โดยอำศยั ไฟฟ้ ำลรงสงู ทำให้ลก๊สลตกตวั ลล้วเปลง่ ลสงออกมำ เช่น เรำสำมำรถดูสเปีตรัมของลสงท่ีถกู เปลง่ ออกมำจำกหลอดไฟฟลอู อเรสเซนส์ได้จดุ ประสงี์ในกำรใช้ ใช้เพื่อตำของีนเรำไมส่ ำมำรถลยกได้วำ่เปนสเี หลืองลท้ หรือเกาดจำกกำรผสม เรำจำเปนต้องอำศยั อปุ กรณ์ชนาดหนง่ึ ที่ใช้วาเีรำะห์สเปีตรัมนี ้ซง่ึ เรำเรียกว่ำ สเปีโตรสโีป(Spectroscope)

กุสตาฟ เคอร์ชอฟ นกั วาทยำศำสตร์ชำวเยอรมนั ได้ประดาษฐ์ 7 เีรื่องมอื ทีเ่ รียกวำ่ สเปกโทรสโีป ( Spectroscope) ซง่ึ ใช้สำหรับลยกสเปกตรัมของลสงขำว ลละตรวจเส้นสเปกตรัมของสำรทถี่ กู เผำซง่ึ สำมำรถนำมำตรวจ สำรตำ่ งๆ ได้วำ่ ประกอบด้วยธำตอุ ะไรบ้ำง สารประกอบ สีของเปลวไฟ สีสเปกตรมัเกลอื Na เหลอื ง เหลอื งเขม้เกลอื Ba เขยี วอมเหลอื ง เขยี วเกลอื Ca แดงอฐิ แดงเขม้เกลอื Cu เขยี ว เขยี วเข้ม มว่ ง มว่ งเขม้เกลอื K ถ้ำเปรียบเทยี บสเปกตรัมของสำรต่ำงๆ กบั สเปกตรัมของลสงอำทตา ย์ลละลสงจำกหลอดฟลอู อเรสเซนซ์จะพบว่ำสเปกตรัมที่เหนจำกลสงอำทตา ย์มีลกั ษณะลถบสตี ่อเน่อื งกนั เรียกว่ำ สเปกตรัม ลบบต่อเนื่อง เนื่องจำกเปนสเปกตรัมของลสงขำว นนั่ เอง สำหรับเส้นสเปกตรัมที่เกาดจำกหลอดฟลอู อเรสเซนซ์ นอกจำกจะเหนเปนลถบสเปกตรัมลสงขำวลล้วยงั มีส่วนที่ไม่ตอ่ เน่ือง ซงึ่ เส้นท่เี หนเดน่ ชดั ีือสีเขยี ว ซง่ึ เกาดจำกธำตทุ ีบ่ รรจุ ไว้ในหลอด สำหรับสเปกตรัมหรือสขี องเปลวไฟที่ได้จำกกำรเผำ สำรประกอบตำ่ งๆ ดงั ตำรำงข้ำงต้น จะได้สที ่มี ีลกั ษณะเฉพำะ เชน่ ถ้ำเผำสำรประกอบพวกเกลอื โซเดยี ม อำจ เปน โซเดยี มีลอไรด์ (NaCI), โซเดียมเหซลลั อื เฟง ตซ(ง่ึ Nสรaุป2ไSด้Oวำ่ 4เส)้นสเจปะกไตด้สรัมีขทอีเ่งกสาดเปจกำกตโรลัมหทะี่เดชน่นดาชดัเดทยี สี่ วดุ กีนั อื จะสใหี ้ สขี องเปลวไฟหรือสเปกตรัมเหมอื นกนั สว่ นอโลหะกจะให้ สเปกตรัมลตจ่ ะอยใู่ นช่วงีวำมถ่ีทต่ี ำของเรำมองไมเ่ หน

กำรศกึ ษำสีของเปลวไฟจำกสำรประกอบลละเส้น 8 สเปกตรัมของธำตบุ ำงชนาด จดุ ประสงี์กำรทดลอง 1.ทาการทดลองเพ่อื ศึกษาสีของ เปลวไฟและเส้นสเปกตรัมของธาตุ ในสารประกอบบางชนิดได้ 2.ระบุได้ว่าสีของเปลวไฟและเส้น สเปกตรัมเกิดจากองค์ประกอบส่วน ใดของสารประกอบ 3.บอกความแตกต่างระหว่าง สเปกตรัมของแสงอาทติ ย์และ เส้นสเปกตรัมของธาตุได้สรุปผลการทดลอง สำรลตล่ ะชนดา มีสมบตั าตำ่ งกนั เมอ่ืนำไปทดลองในกำรเผำ จะทำให้เกาดสมบตั าสที ่ีเกาดตำ่ งกนั

สเปกตรัมีลน่ื ลมเ่ หลกไฟฟ้ ำสเปกตรัมีลื่นลมเ่ หลกไฟฟ้ ำ 9 ในกำรทดลองของเฮารตซ์ มีีวำมยำวีล่ืนประมำณ 2.8 เมตร จงึ อำจสงสยั วำ่ ีลืน่ ลมเ่ หลกไฟฟ้ ำในธรรมชำตามีเฉพำะบำงีวำมถ่ีเทำ่ นนั้ หรือวำ่ มีหลำยีวำมถี่ ในปัจจบุ นั ได้มีกำรศกึ ษำจนทรำบวำ่ ีลน่ื ลมเ่ หลกไฟฟ้ ำมีีวำมถี่ตำ่ งๆ มำกมำยจนเปนีวำมถี่ตอ่ เนื่องกนั เปนช่วงกว้ำง ีลื่นลมเ่ หลกไฟฟ้ ำทีม่ ีีวำมถ่ี ตอ่ เม่ือพาจำรณำสเปกตรัมีลื่นลมเ่ หลกไฟฟ้ ำ จะเหนีลน่ืลมเ่ หลกไฟฟ้ ำท่ีมีช่ือเรียกต่ำงๆกนั ทงั้ นขึ ้ ึน้ กบั ลหลง่ กำเนาดลละ วาธีตรวจวดั ีลื่นนนั้ ีลืน่ ในีวำมถ่ีบำงช่วงมีชอ่ื เรียกไม่เหมือนกนั ทงั้ ๆ ท่ีมีีวำมถ่ีเดียวกนั เนื่องจำกมีลหลง่ กำเนาดีล่ืนตำ่ งกนั เชน่ รังสีบำงีวำมถ่ีอำจจะเรียกเปนรังสีอลั ตรำไวโอเลต หรือรังสีเอกซ์กได้ ขนึ ้ กบั วธา ีท่ีใช้ผลตา รังสีนนั้ ำงๆ เหลำ่ นีเ้รียก รวมกนั วำ่ สเปกตรัมีล่ืนลมเ่ หลกไฟฟ้ ำ ลบง่ ได้ตำมีวำมถ่ีีลนื่

องค์ประกอบของคล่ืน 10ีล่นื ลตล่ ะชนาดประกอบด้วย1.1 ีวำมยำวีลน่ื () ีือ ระยะทำงท่ีี ล่ืนเีลอื่ นที่ีรบหนง่ึรอบ มีหนว่ ยเปนเมตร (m) หรือ นำโนเมตร (nm)1.2 ีวำมถ่ีของีลื่น () ีือ จำนวนรอบของีลน่ื ท่ีผ่ำนจดุหนงึ่ ในเวลำ 1 วานำที ลละมีหนว่ ยจำนวนรอบตอ่ วนา ำทีหรือเฮาร์ตซ์ (Hz)ลตล่ ะสมี ีีวำมยำวีลื่นลละีวำมถี่ีลนื่ ลตกตำ่ งกนั