Оптические спектры
Опти́ческие спе́ктры, спектры электромагнитного излучения в ИК-, видимом и УФ-диапазонах электромагнитных волн; характеризуют распределение энергии (интенсивности) излучения по длинам волн (частотам) и охватывают диапазон длин волн 10–3–103 мкм. Выделяют спектры испускания (излучения, эмиссионные), а также спектры поглощения (абсорбции), рассеяния и отражения, возникающие при соответствующем взаимодействии излучения с веществом.
Оптические спектры получают разложением электромагнитного излучения, поступающего от источника, по длинам волн при помощи спектральных приборов. Спектры испускания характеризуют только источник излучения. Спектры поглощения, рассеяния и отражения несут также информацию о процессе взаимодействия, показывая зависимость доли энергии, поглощённой (рассеянной, отражённой) в малом интервале длин волн, от длины волны.
По виду спектра (функции распределения) оптические спектры разделяют на сплошные спектры, характеризующиеся непрерывной функцией распределения (рис., а), линейчатые спектры, состоящие из отдельных спектральных линий, соответствующих дискретным значениям (рис., б), и полосатые спектры, состоящие из полос, охватывающих некоторый интервал Δ (рис., в).
Основной механизм возникновения сплошных (непрерывных) спектров – взаимодействие свободных электронов с ионами в плазме (тормозное и рекомбинационное излучение). Для атомных спектров характерна линейчатая структура, линии которой образуются при переходах между электронными уровнями энергии (переходы с верхних уровней на нижние дают спектры испускания, обратные переходы – спектры поглощения). Полосатые спектры могут возникать при электронных переходах в молекулах или при межзонных переходах в кристаллах (молекулярные спектры, спектры кристаллов).
Положение полос в полосатом спектре характерно для данного вещества, линий в линейчатом спектре – для данного химического элемента. Вид функции распределения сплошного спектра жёстко связан с температурой вещества. Эти свойства оптических спектров определяют их широкое использование в науке и технике (например, в спектральном анализе, оптической пирометрии).