Спектър

Във физиката означава разпределението на стойностите на физична величина в изследван обект във функция от честотата/дължината на вълнат
Вижте пояснителната страница за други значения на Спектър.

Спе́ктър (на латински: spectrum – видение) или диапазòн във физиката означава разпределението на стойностите на дадена физична величина в изследван обект (сложен сигнал, многокомпонентна среда и др.) във функция от честотата, дължината на вълната или, по-рядко, друга физична величина (енергия или маса). Обикновено спектърът се обозначава с електромагнитния спектър – разпределението на интензитета на електромагнитното излъчване по честоти или дължини на вълните. Спектър и диапазон се използват в смисъл на обхват и в други области, като например в математика, биология и социални науки.

Измерителна единица на спектъра е размерността на обемната енергийна плътност или повърхностната плътност на мощността, разделена на размерността на аргумента: ако той е честота, тогава единицата е или , а ако е дължина на вълната, тя е или . Често се дава в относителни безразмерни единици.

В научна употреба терминът „спектър“ е въведен от Исак Нютон през 1671 – 1672 г., за да обозначи многоцветна лента, подобна на дъгата, която се получава, когато слънчевият лъч преминава през триъгълна стъклена призма.[1]

Видове спектри редактиране

Спектрите могат да се класифицират според вида на физичната величина, характера на разпределението на нейните стойности или според физичните процеси, от които се получават.

Според вида на физичната величина редактиране

Според разпределението на физичната величина редактиране

 
Две представяния на оптичен спектър: горе – „естествено“ (видимо в спектроскоп), долу – като зависимост на интензивността от дължината на вълната. Показан е комбиниран спектър на слънчево излъчване.
  • Дискретни (линии),
  • Непрекъснати (плътни),
  • Комбинирани – наслагване на дискретни и непрекъснати спектри.

Примери за линейни спектри включват масспектри и спектри на свързани електронни преходи на атом; примери за непрекъснати спектри са спектърът на електромагнитното излъчване на нагрято твърдо тяло и спектърът на свободни електронни преходи на атом; примери за комбинирани спектри са емисионните спектри на звездите, където хромосферните абсорбционни линии или повечето звукови спектри се наслагват върху непрекъснатия спектър на фотосферата.

Според физичните процеси, създаващи спектъра редактиране

По този начин, според вида на взаимодействието на лъчението с материята, спектрите се разделят на емисионни (спектри на излъчване), абсорбционни (спектри на поглъщане) и спектри на разсейване.

 
Оптичен линиен емисионен спектър на азот
  • Емисионен спектър – набор от честоти на електромагнитно излъчване, излъчвано от атом или молекула при преход към по-ниско енергийно ниво.
  • Спектър на поглъщане – набор от честоти на електромагнитно излъчване, поглъщано от атом или молекула при преход към по-високо енергийно ниво.
  • Спектър на разсейване – набор от честоти на електромагнитно излъчване, разсейвано от атом или молекула при облъчване.

Електромагнитният спектър е разделен на отделни видове в зависимост от честотата или дължината на вълната, например:

  • Видим спектър на светлината – частта от електромагнитния спектър, която може да се възприеме от човешкото око.
 
Спектър на видимата светлина
 
Форми на звукови сигнали (вляво) и съответните им спектри: a, b, c — дискретни спектри;
d — непрекъснат спектър.

Вижте също редактиране

Източници редактиране

  1. Исак Нютон, Чернова на „Теория относно светлината и цветовете“. През 1671 – 1672 г.