Spektra látek

Látka může světlo vyzařovat nebo pohlcovat. Podle toho dělíme spektrum na:

1.     emisní - spektrum vyzařované látkou

2.     absorpční - vzniká průchodem polychromatického světla látkou, v níž je světlo některých vlnových délek pohlcen

Podle tvaru spektra lze spektrum rozdělit na:

1.     čárové - spektrum, které je tvořeno navzájem oddělenými spektrálními čarami

Toto spektrum vytvářejí např. zářící páry sodíku; v spektru lze spatřit jen dvojici spektrálních čar žluté barvy (tzv. dublet).

2.     spojité - spektrum je tvořeno všemi vlnovými délkami z určitého intervalu

Spojité spektrum vytvářejí např. rozžhavené látky.

Prochází-li světlo složené ze všech vlnových délek např. sodíkovými parami, pohltí se ze spojitého spektra světlo těch vlnových délek, která by sodík sám vyzařoval, a vznikne spektrum absorpční.

Charakter absorpčního spektra má i sluneční spektrum, které obsahuje řadu temných čar. Jejich původ lze vysvětlit tak, že záření z vnitřní vrstvy Slunce (fotosféry) prochází okrajovou chladnější chromosférou. Spektrum záření fotosféry je spojité, ale při průchodu chromosférou dochází k absorpci některých vlnových délek. V daných místech spektra se pak objevují temné Fraunhoferovy čáry. Částečně se na vzniku absorpčního spektra podílí i atmosféra Země.

Zvláštním druhem spektra je pásové spektrum, které je tvořeno velkým množstvím čar ležících v těsné blízkosti. Tyto skupiny čar tvoří charakteristické pásy, oddělené temnými úseky. Jeho zdrojem jsou zářící molekuly látek.

Záření, které látky vyzařují, je důležitým zdrojem informací o složení dané látky. Z tohoto hlediska se studiem záření zabývá spektrální analýza. Základním přístrojem spektrální analýzy je spektroskop, který je založen na rozkladu světla. Podle způsobu rozkladu se rozlišuje:

1.     hranolový spektroskop - rozklad se provádí pomocí hranolu;

2.     mřížkový spektroskop - rozklad světla se provádí optickou mřížkou pomocí ohybu světla.

Spektrální analýza studuje chemické složení látek na základě poznatku, že poloha čar ve spektru přesně určuje obsah chemických prvků ve zkoumané látce. Analogicky je možné pomocí pásového spektra určovat přítomnost molekul v dané látce. Dále je možné na základě intenzity spektrálních čar stanovit i množství daného prvku (např. ve slitině kovu, …). Tím se zabývá kvantitativní spektrální analýza.

Metody spektrální analýzy patří mezi nejcitlivější analytické metody určování hmotnosti (přesnost řádově ). Nejvíce se využívá ohyb světla na optické mřížce s velkým počtem vrypů na milimetr délky mřížky. Spektrální analýza má značný praktický význam - uplatňuje se při analýze složení v chemii, metalurgii, lékařství, potravinářství, kriminalistice, astronomii, … Pomocí spektrální analýzy bylo zjištěno nejen složení Slunce a hvězd, ale lze také určit rychlost jejich pohybu.