Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Spektraalianalyysi
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1709
Spegel—Spektraalianalyysi
1714
saattavat kaasun tiheyden suuresti kasvaessa
laajeta jatkuvaksi spektriksi. Siitä huolimatta
kaasujen spektrit ovat yleensä pääpiirteissään
toisistaan helposti erotettavissa. S :11a on sentähden
tärkeä merkitys niin uusien alkuaineiden
etsinnässä kuin jonkun aineen hyvin pienien
määrien olemassaolon toteennäyttämisessä. Kirchhoff
ja Bunsen ovat ensimäiset tiedemiehet, jotka ovat
käyttäneet s:ia tällaiseen tarkoitukseen (1859).
He löysivät s:n avulla kaksi uutta alkuainetta:
cesiumin ja r u b i d i u m i n. Saman
menettelyn avulla on sittemmin löydetty alkuaineet:
t h a Ilium (Crookes 1862), * i n d i u m (Reicli
ja Richter 1863), gallium (Lecoque de
Boisbaudran 1875), s a m a r i u m (Delafontaine
1878) scandium (Nilson 1879),
germanium (Winkler 1886), helium, neon,
kryp-t o n, x e n o n (Ramsay 1895), europium
(De-marcay 1901). Myöskin radiumin löydössä
oli s:sta suurta hyötyä. Heliumin spektri oli
tunnettu auringon kaasukehätutkimuksista jo
ennemmin kuin aine löydettiin. Kirchhoff ja
Bunsen ovat selvittäneet, kuinka tavattoman herkkä
analysoimiskeino s. on kemialliseen analyysiin
verraten. Natriumviiva tulee jo näkyviin, kun
kaasutetaan bunsenliekissä vain 1/«.ooo-ooo rng,
pienin litiummäärä 011 Vbo-ooo mg,
rubidium-määrä 1/7.()on mg j. n. e. Käyttämällä
sähkökipi-nää kaasuttajana riittävät vielä pienemmät
määrät. Natriumin spektroskooppinen herkkyys ja
sen yleinen esiintyminen luonnossa tekevät, että
sen antamaa keltaista spektriviivaa on vaikeata
välttää muiden kaasujen spektrejä tutkittaessa.
Alkalimetallien viivaspektrejä Kayser, Runge ja
Hydberg ovat perusteellisesti tutkineet. He ovat
silloin huomanneet viivojen kuuluvan kolmeen eri
sarjaan. Viivat voidaan jo ulkonäöltään
luokitella, Valoisimmat ja leveimmät kuuluvat n. s.
]> ä äs a r j aa n, niihin liittyvät himmeämmät
ja kapeammat viivat s i v u s a r j o i n a. Myös
monella muulla alkuaineella 011 spektrien viivat
voitu jakaa sarjoihin, mutta jako on niillä
monimutkaisempi kuin alkalimetalleilla.
Sarjoihin-jaon selittely on mahdollista, kun muistetaan,
että alkuaineen atomi nykyajan kem.
katsantokannan mukaan on monen alkuatomin
(elektronin) kokoomus, joiden kesken vaikuttaa
vahvoja, luultavasti sähköistä alkuperää olevia
yhdistäviä voimia. Tämä yhdistelmä voi joutua
värähdyksiin, jotka valoaaltoina jatkuvat
eet-terimolekyleihin. Koska viivaspektrit sisältävät
joukon erivärisiä valolajeja, on oletettava, että
atomi värähdellessään säteilee eri pitkiä aaltoja,
samoin kuin soivan kappaleen säveleen kuuluu
pääsävel ja yliäänet. Lenard on tutkinut
värillisen sähkökaarilamppuliekin (teliolamppuliekin)
sekä metallisuolalla värilliseksi tehdyn
bunsen-liekin säteilyä, ja hän on tullut siihen tulokseen,
että liekin reuna säteilee siinä kaasutetun
aineen spektrin pääsarjan, mutta sisäosa
sivusar-jat. Lenard päätteli edelleen, että koska liekin
reuna osoittautuu sähköttömäksi ja sisältää siis
vain kokonaisia atomeja, niin kokonainen atomi
säteilee pääsarjan; liekin positiivisähköiseksi
havaitun keskuksen ulkopuolisen osan atomit ovat
luovuttaneet yhden elektronin ja
positiivisähköi-set jäännösatomit ovat ensimäisen sivusarjan
lähtökohtana. Alkalimetallien atomien arvellaan
menettävän toisenkin elektronin joutuessaan lie-
kin kuumimpaan ytimeen, joka sentähden
luultavasti on toisen sivusarjan synnyttäjä. Tämän
katsantokannan mukaan 011 aineen spektrillä
yleensä yhtä monta sivusarjaa kuin sen atomissa
on elektroneja. -— Jos väkiviinalampun liekissä
on natriumkaasua ja spektroskoopilla havaitaan
valkohehkuvasta kappaleesta tullutta, liekin läpi
kulkenutta valoa, niin spektri on muuten
jatkuva, paitsi että siinä natriumviivan paikalla on
musta kohta. Samoin yleensä huomataan,
kaasuttamalla natriumiu asemasta muita aineita
kaasun liekissä, että jatkuvan spektrin pohjalle
ilmestyy mustia viivoja aivan samoihin kohtiin,
missä tuon aineen loistavat kaasuspektrin
juovat esiintyisivät. Tätä ilmiötä sanotaan
viivaspektrin kääntymiseksi. Siitä Kirchhoff
teki sen tärkeän johtopäätöksen, että kaasu imee
itseensä valkoisesta valosta aivan samanväriset
valolajit, kuin mitä se itse hehkuvana säteilee,
edellyttäen, että säteilevän kappaleen lämpötila
on korkeampi kuin kaasun (Kirchhoffin laki).
Jos päinvastoin kaasun lämpötila on korkeampi,
niin kaasun viivaspektri kuvastuu helakoina
viivoina jatkuvan spektrin pohjalle. Spektriä, josta
toiset valkoisen valon värit puuttuvat, sanotaan
absorptsionispektriksi (ks. liitekuvaa),
kun sitävastoin ennen selostettuja jatkuvia,
viiva-ja juovaspektrejä sanotaan
emissionispek-t r e i k s i. Mustien viivojen esiintymisen syitä
absorptsionispektrissä selitellään samalla tavalla
kuin resonanssi-ilmiöitä (ks. Resonanssi)
akustiikassa. Valkoinen valo sisältää näet
äärettömän monta aallonpituudeltaan erilaista
aaltoliikettä. joista jokainen vastaa määrättyä
valo-lajia. Läpäistessään kaasun voivat vain ne
aallot aiheuttaa kaasuatomien liikkeen
kiihdyttämistä, jotka ovat yhtä pitkät kuin kaasun
hehkuvana, säteilemät omaperäiset aallot ja siis
resonanssissa jälkimäisten kanssa. Mutta
kaasu-atomien värähdyksien laajuuden lisäämiseen
kuluu energiaa; sentähden ovat kaasun lävistäneessä
valossa ne valolajit heikentyneet, joiden
energiaa on hävinnyt kaasuatomien energian
lisäämiseksi. — Auringonvalon kehittämä spektri on
pohjaltaan jatkuva, jota lukuisat tummat
viivat (n. 16.000) katkovat poikittain. Niiden
olemassaolon saks. optikko Fraunhofer 011 ensiksi
todentanut ja niitä sanotaan sentähden
Fraunhofer i n viivoiksi. Vertailemalla niiden
esiintymiskohtia kaasujen emissionispektreihin
huomaa monen tunnetun kaasun spektriviivojen
— esim. 450 rauta-, 75 kalsium-, 57 mangaani-,
33 nikkeli-. 4 vetyviivan j. n. e. (Ängströmin ja
Thahmin vertailun mukaan) — aivan tarkkaan
yhtyvän näihin auringonspektrin tummiin
viivoihin. Siitä voidaan varmuudella päätellä, että
auringon keskuksen äärimäinen osa, n. s. f o t
o-s f ä ä r i. säteilee valkoista valoa ja että sitä
ympäröi vähemmän kuuma kaasukehä, joka sisältää
m. m. edellämain. aineita ja sentähden imee
niiden säteilemät valolajit (vrt. Aurinko).
Auringonspektrin huomattavimpia tummia viivoja
merkitään kirjaimilla A, li, C (kaikki spektrin
punaisessa osassa), Di, D2 (keltaisessa), E
(viheriässä), F (vaaleansininen), 77i ja //2 (violetissa).
Niiden paikkoja spektrissä määritellään
täsmälleen ilmoittamalla vastaavien valolajien
aalto-välejä. Mittana käytetään miljoonas
millimetriä ifi/i). Esim. A:n aaltoväli on 759.4oe,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
