学案 4 光谱分析在科学技术中的应用[学习目标定位] 1.了解各种光谱及其特点.2.知道光谱分析及其重要应用.1.三棱镜的分光原理图 1如图 1 所示,白光通过三棱镜后,由于棱镜对不同色光的折射率不同,从而使白光分解成单色光,形成从红到紫依次按顺序排列的彩色光带,这种复色光分解为单色光的现象叫光的色散.2.各种色光按波长由大到小的排列顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,频率和波长的关系是 c=λf.3.光谱(1)光谱:用光栅或棱镜把光按波长展开,获得光的波长(频率)成分和强度分布的记录,即光谱.按形成条件,将光谱分为发射光谱和吸收光谱.(2)发射光谱① 物体发光直接产生的光谱.② 分类:连续谱:连续分布的包含有一切波长的光组成的光谱.线状谱:由一些不连续的亮线组成的光谱,又叫原子光谱.③ 特征光谱每种元素的原子都有各自的发射光谱,即由一系列不连续的具有特定波长的谱线组成的光谱.(3)吸收光谱① 概念:物体发出的白光,通过温度较低的物质蒸气时,某些波长的光被该物质吸收后形成的光谱.② 说明:各种原子的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的发射光谱中的一条亮线相对应.4.光谱分析的应用(1)光谱分析由于每种元素都有自己的特征光谱,可以根据光谱来鉴别物质和确定它们的化学组成,这种方法叫光谱分析.(2)优点:灵敏、迅速,某种元素在样品中的含量只要有 1×10-10_g 就能检测出来.(3)应用① 鉴定产品的纯度(如检测半导体材料硅和锗是不是达到高纯度要求).1② 发现新元素(如元素铷和铯).③ 研究天体的物质成分(如研究太阳光谱时发现了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、钙、钠等元素).④ 鉴定食品的优劣.⑤ 鉴定文物.一、对光谱的认识[要点提炼]1.连续谱和线状谱都属于发射光谱(1)连续谱① 产生:炽热的固体、液体和高压气体的光谱,如灯丝、烛焰、炽热钢水等发出的光都是连续光谱.② 特点:光谱是连在一起的光带.(2)线状谱① 产生:由游离态的原子发射的,因此也叫原子光谱.稀薄气体和金属的蒸气的发射光谱是线状谱.② 特点:不同元素的原子产生的线状谱是不同的,但同种元素的原子产生的线状谱是相同的,这意味着,某种物质的原子可用其线状谱加以鉴别.2.吸收光谱(1)产生:物体发出的白光通过温度较低的物质蒸气时产生的.(2)特点:在连续谱的背景上有若干条暗线.同种元素的吸收光谱与线状谱是一一对应的.3.太阳光谱是吸收光谱(1)特点:在连续谱的背景上...