Спектр что такое
Спектр | это... Что такое Спектр?
У этого термина существуют и другие значения, см. Спектр (значения).
Спектр (лат. spectrum «виде́ние») в физике — распределение значений физической величины (обычно энергии, частоты или массы). Графическое представление такого распределения называется спектральной диаграммой[источник не указан 1230 дней]. Обычно под спектром подразумевается электромагнитный спектр — спектр частот (или то же самое, что энергий квантов) электромагнитного излучения.
В научный обиход термин спектр ввёл Ньютон в 1671—1672 годах для обозначения многоцветной полосы, похожей на радугу, которая получается при прохождении солнечного луча через треугольную стеклянную призму.[1]
Содержание
|
Исторические сведения
Исторически раньше всех прочих спектров было начато исследование оптических спектров. Первым был Исаак Ньютон, который в своём труде «Оптика», вышедшем в 1704 году, опубликовал результаты своих опытов разложения с помощью призмы белого света на отдельные компоненты различной цветности и преломляемости, то есть получил спектры солнечного излучения, и объяснил их природу, показав, что цвет есть собственное свойство света, а не вносятся призмой, как утверждал Роджер Бэкон в XIII веке. Фактически, Ньютон заложил основы оптической спектроскопии: в «Оптике» он описал все три используемых поныне метода разложения света — преломление, интерференцию и дифракцию, а его призма с коллиматором, щелью и линзой была первым спектроскопом.
Следующий этап наступил через 100 лет, когда Уильям Волластон в 1802 году наблюдал тёмные линии в солнечном спектре, но не придал своим наблюдениям значения. В 1814 году эти линии независимо обнаружил и подробно описал Фраунгофер (сейчас линии поглощения в солнечном спектре называются линиями Фраунгофера), но не смог объяснить их природу. Фраунгофер описал свыше 500 линий в солнечном спектре и отметил, что положение линии D близко к положению яркой жёлтой линии в спектре пламени.
В 1854 году Кирхгоф и Бунзен начали изучать спектры пламени, окрашенного парами металлических солей, и в результате ими были заложены основы спектрального анализа, первого из инструментальных спектральных методов — одних из самых мощных методов экспериментальной науки.
В 1859 году Кирхгоф опубликовал в журнале «Ежемесячные сообщения Берлинской академии наук» небольшую статью «О фраунгоферовых линиях». В ней он писал:
Спектроскоп Кирхгофа-Бунзена, Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860).
В связи с выполненным мною совместно с Бунзеном исследованием спектров окрашенных пламен, благодаря которому стало возможным определить качественный состав сложных смесей по виду их спектров в пламени паяльной лампы, я сделал некоторые наблюдения, приводящие к неожиданному выводу о происхождении фраунгоферовых линий и позволяющие по ним судить о вещественном составе атмосферы Солнца и, возможно, также ярких неподвижных звезд…
…окрашенные пламена, в спектрах которых наблюдаются светлые резкие линии, так ослабляют проходящие через них лучи того же света, что на месте светлых линий появляются темные, если только за пламенем находится источник света достаточно большой интенсивности, в спектре которого эти линии обычно отсутствуют. Я далее заключаю, что темные линии солнечного спектра, не обязанные своим появлением земной атмосфере, возникают из-за присутствия в раскаленной атмосфере Солнца таких веществ, которые в спектре пламени на том же самом месте дают светлые линии. Следует принять, что совпадающие с D светлые линии в спектре пламени всегда вызываются находящимся в нём натрием, поэтому темные линии D солнечного спектра позволяют заключить, что в атмосфере Солнца имеется натрий. Брюстер нашёл в спектре пламени селитры светлые линии на месте фраунгоферовых линий А, а, В; эти линии указывают на присутствие калия в солнечной атмосфере
Оптический линейчатый эмиссионный спектр азота
Примечательно, что эта работа Кирхгофа неожиданно приобрела и философское значение: ранее, в 1842 году, основоположник позитивизма и социологии Огюст Конт в качестве примера непознаваемого привёл именно химический состав Солнца и звёзд:
Мы понимаем, как определить их форму, расстояния до них, их массу и их движения, но мы никогда не сможем ничего узнать об их химическом и минералогическом составе
— Огюст Конт, «Курс позитивной философии», Книга II, Глава I (1842)
Работа Кирхгофа позволила объяснить природу фраунгоферовых линий в спектре Солнца и определить химический (или, точнее, элементный) состав его атмосферы.
Фактически, спектральный анализ открыл новую эпоху в развитии науки — исследование спектров как наблюдаемых наборов значений функции состояния объекта или системы оказалось чрезвычайно плодотворным и, в конечном итоге, привело к появлению квантовой механики: Планк пришёл к идее кванта в процессе работы над теорией спектра абсолютно чёрного тела.
В 1910 году были получены первые неэлектромагнитные спектры: Дж. Дж. Томсон получил первые масс-спектры, а затем в 1919 году Астон построил первый масс-спектрометр.
С середины XX века, с развитием радиотехники, получили развитие радиоспектроскопические, в первую очередь магнито-резонансные методы — спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия, являющаяся сейчас одним из основных методов установления и подтверждения пространственной структуры органических соединений), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), циклотронного резонанса (ЦР), ферромагнитного (ФР) и антиферромагнитного резонанса (АФР).
Другим направлением спектральных исследований, связанным с развитием радиотехники, стала обработка и анализ первоначально звуковых, а потом и любых произвольных сигналов.
Типы спектров
Два представления оптического спектра: сверху «естественное» (видимое в спектроскопе), снизу — как зависимость интенсивности от длины волны. Показан комбинированный спектр излучения солнца. Отмечены линии поглощения бальмеровской серии водорода.
По характеру распределения значений физической величины спектры могут быть дискретными (линейчатыми), непрерывными (сплошными), а также представлять комбинацию (наложение) дискретных и непрерывных спектров.
Примерами линейчатых спектров могут служить масс-спектры и спектры связанно-связанных электронных переходов атома; примерами непрерывных спектров — спектр электромагнитного излучения нагретого твердого тела и спектр свободно-свободных электронных переходов атома; примерами комбинированных спектров — спектры излучения звёзд, где на сплошной спектр фотосферы накладываются хромосферные линии поглощения или большинство звуковых спектров.
Другим критерием типизации спектров служат физические процессы, лежащие в основе их получения. Так, по типу взаимодействия излучения с материей, спектры делятся на эмиссионные (спектры излучения), адсорбционные (спектры поглощения) и спектры рассеивания.
Спектры произвольных сигналов: частотное и временное представления
Спектр ядерного магнитного резонанса (1H), полученный методом Фурье-спектроскопии ЯМР. Красным показан исходный временной спектр (интенсивность-время), синим — частотный (интенсивность-частота), полученный Фурье-преобразованием.
В 1822 году Фурье, занимавшийся теорией распространения тепла в твёрдом теле, опубликовал работу «Аналитическая теория тепла», сыгравшую значительную роль в последующей истории математики. В этой работе он описал метод разделения переменных (преобразование Фурье), основанный на представлении функций тригонометрическими рядами (ряды Фурье). Фурье также сделал попытку доказать возможность разложения в тригонометрический ряд любой произвольной функции, и, хоть его попытка оказалась неудачна, она, фактически, стала основой современной цифровой обработки сигналов.
Оптические спектры, например, Ньютоновский, количественно описываются функцией зависимости интенсивности излучения от его длины волны или, что эквивалентно, от частоты , то есть функция задана на частотной области (frequency domain). Частотное разложение в этом случае выполняется анализатором спектроскопа — призмой или дифракционной решеткой.
В случае акустики или аналоговых электрических сигналов ситуация другая: результатом измерения является функция зависимости интенсивности от времени , то есть эта функция задана на временной области (time domain). Но, как известно, звуковой сигнал является суперпозицией звуковых колебаний различных частот, то есть такой сигнал можно представить и в виде «классического» спектра, описываемого .
Именно преобразование Фурье однозначно определяет соответствие между и и лежит в основе Фурье-спектроскопии.
Другие значения термина
Математика
В математике употребляются термины спектр оператора, спектр матрицы и спектр кольца. В приложениях теории графов к задачам математической химии используется понятие спектр графа.
Также существует кепстр — спектр спектра.
Фармакология
В фармакологии употребляется термин «спектр действия» препарата или медикамента.
Физика элементарных частиц
В физике элементарных частиц употребляются такие термины как:
- Спектр масс элементарных частиц.
- Спектр нейтронов
См. также
- Спектроскопические методы
- Электронная спектроскопия
- Колебательная спектроскопия
- Атомно-эмиссионная спектрометрия
Примечания
- ↑ Isaac Newton. Draft of «A Theory Concerning Light and Colors». Конец 1671 — начало 1672 годов
Литература
- Вавилов С. И. Принципы и гипотезы оптики Ньютона. Собрание сочинений. — М.: Изд-во АН СССР, 1956. — Т. 3.
- Тарасов К. И. Спектральные приборы. — Л.: Машиностроение, 1968.
- Gustav Kirchhoff, Robert Bunsen. Chemical Analysis by Observation of Spectra / Engl. translation from Annalen der Physik und der Chemie (Poggendorff), Vol. 110 (1860).
Ссылки
- Перенос излучения и спектры небесных тел
- Спектр Flash-приложение
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поиск на сайте: Если Вы не нашли нужный прибор, обратитесь в наш офис - наше предложение значительно шире представленного на сайте. Мы Вам поможем!!!
Подписка на новости:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определение спектра и значение — Merriam-Webster
спектр ˈspek-trəm
1
а
: цветовой континуум, образующийся при рассеивании луча белого света (например, при прохождении через призму) таким образом, что длины волн его компонентов располагаются в порядке
б
: любой из различных континуумов, которые напоминают цветовой спектр, состоящий из упорядоченного расположения по определенной характеристике (например, частоте или энергии): например,
(1)
: электромагнитный спектр
(2)
: радиоспектр
(3)
: диапазон частот звуковых волн
(4)
: масс-спектр
с
: представление (например, график) спектра
2
а
: непрерывная последовательность или диапазон
широкий спектр интересов
противоположные стороны политического спектра
б
: виды организмов, связанных с определенной ситуацией (например, с окружающей средой)
с
: Диапазон эффективности против патогенных организмов
антибиотик широкого спектра действия
Фразы
на спектре
: проявляющие черты, связанные с расстройством аутистического спектра
… тихие места и сенсорные сумки с наушниками … и другие способы помочь детям с расстройствами аутистического спектра справиться с незнакомой шумной обстановкой. — Рэйчел Моленда
… Стефани Адамс, соучредитель Общества аутизма и синдрома Аспергера, сказала: «Мы основали общество, потому что хотели создать место, где люди с аутизмом могут проводить время и не чувствовать себя изолированными…» — Келси Максвелл
Синонимы
- диапазон
- гамма
- диапазон
- шкала
- разворот
- stretch
Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе
Примеры предложений
красивые шарфы всех цветов спектра полный спектр мнений по этому горячо обсуждаемому вопросу
Недавние примеры в Интернете Эта версия основана на джине, с спектром цитрусовых — от свежевыжатого сока и неоново-апельсинового Aperol, горьковато-сладкого итальянского апельсинового ликера — и цветочных и пряных нот от Bénédictine. — М. Кэрри Аллан, 9 лет0107 Washington Post , 9 декабря 2022 г. Кофе Bolt в Провиденсе предлагает широкий спектр вкусов, от Lites Out (их самая темная обжарка, с нотками табака, жженого сахара и темного шоколада) до легкого эфиопского ададо с нотками мандарина, лимонной капли, сосны. — Лорен Дейли, BostonGlobe.com , 8 декабря 2022 г. Отдельные организаторы Фантастического павильона охватывают широкую международную спектр не только ключевых игроков, но и ключевые проблемы и опыт. — Джон Хоупвелл, Variety , 1 декабря 2022 г. Предприятия нанимают в широком спектре ролей доверия и безопасности, несмотря на множество недавних объявлений об увольнениях. — Тиффани Хсу, New York Times , 28 ноября 2022 г. Левандовски говорит, что тепловая болезнь существует вдоль спектр , где каждое увеличение градусов F увеличивает риск более серьезных заболеваний. — Дэниел Леонард, Scientific American , 25 ноября 2022 г. Однако вместо того, чтобы анализировать конкретные вкусовые профили для выявления узких сочетаний, День Благодарения может стать захватывающей платформой для смешивания и сопоставления широкого спектра вин, как классических, так и нетрадиционных. — Анна Ли Иидзима, 9 лет.0107 Чикаго Трибьюн , 23 ноября 2022 г. AR Beauty — это фотобиблиотека, содержащая 150 моделей, которые охватывают 90 107 спектров 90 108 оттенков кожи, возрастов, полов, форм лица, этнических групп и типов кожи. — Крис Смит, BGR , 18 ноября 2022 г. EcoFabulous, новый бренд чистой косметики по цене менее 45 долларов, только что выпустил спектр жиропоглощающих масел для лица. — Девон Абельман, 9 лет.0107 Очарование , 15 ноября 2022 г. Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «спектр». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Этимология
Новая латынь, от латыни, внешний вид — больше в спектре
Первое известное использование
1672, в значении, определенном в смысле 1а
Путешественник во времени
Первое известное использование спектра было в 1672 г.
Посмотреть другие слова того же года
Словарные статьи рядом со спектром
призрачный
спектр
спектральный анализ
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись "Спектр."
Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/spectrum. По состоянию на 23 декабря 2022 г.Копировать цитирование
Детское определение
Спектр
существительное
спектр ˈspek-trəm
1
а
: группа различных цветов, включая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый, расположенные в порядке их длин волн и видимые, когда белый свет проходит через призму и падает на поверхность или когда солнечный свет рассеивается каплями воды, образуя радугу
б
: электромагнитный спектр
2
: непрерывный диапазон или серия
широкий спектр интересы
медицинское определение
спектр
существительное
спектр ˈspek-trəm
1
а
: цветовой континуум, образующийся при рассеивании луча белого света (например, при прохождении через призму) таким образом, что длины волн его компонентов располагаются в порядке
б
: любой из различных континуумов, которые напоминают спектр, состоящий из упорядоченного расположения по определенной характеристике (например, частоте или энергии): как
(1)
: электромагнитный спектр
(2)
: масс-спектр
с
: представление (график) спектра
2
: непрерывная последовательность или диапазон
конкретно : диапазон эффективности против патогенных организмов
см. широкий спектр, узкий спектр
Еще от Merriam-Webster о спектре
Нглиш: перевод спектра для говорящих на испанском языке
com: Энциклопедическая статья о спектре
Последнее обновление: - Обновлены примеры предложений
Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!
Merriam-Webster без сокращений
Определение спектра и значение | Dictionary.com
- Основные определения
- Викторина
- Связанный контент
- Примеры
- Британский
- Научный
- Культура
Показывает уровень сложности слова.
[ spek-truhm ]
/ ˈspɛk trəm /
Сохранить это слово!
См. синонимы для: спектр / спектры на Thesaurus.com
Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.
существительное, множественное число spec·tra [spek-truh], /ˈspɛk trə/, spec·trums.
Физика.
- множество сущностей, таких как световые волны или частицы, упорядоченные в соответствии с величинами общего физического свойства, такого как длина волны или масса: часто полоса цветов, возникающая при прохождении солнечного света через призму, включающая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.
- это полоса или серия цветов вместе с отростками на концах, которые не видны глазу, но которые можно изучать с помощью фотографии, тепловых эффектов и т. д., и которые образуются в результате рассеяния лучистой энергии, отличной от обычные световые лучи. Сравните полосовой спектр, электромагнитный спектр, масс-спектр.
широкий спектр разнообразных, но связанных идей или объектов, отдельные черты которых имеют тенденцию накладываться друг на друга, образуя непрерывный ряд или последовательность: спектр политических убеждений.
ряд черт и моделей поведения, которые считаются характерными для расстройства аутистического спектра.
ВИКТОРИНА
ВЫ ПРОЙДЕТЕ ЭТИ ГРАММАТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЛИ НАТЯНУТСЯ?
Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи!
Вопрос 1 из 7
Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок.
Идиомы о спектре аутизма
в спектре аутизма, с расстройством аутистического спектра или поведением, которое считается характерным для этих расстройств: некоммерческая организация работает над повышением осведомленности общественности о повседневных проблемах, с которыми сталкиваются люди в спектре аутизма. .
Происхождение спектра
Впервые записано в 1605–1615 гг. ; от латинского: «внешний вид, форма», эквивалентно spec(ere) «смотреть, рассматривать» + -trum инструментальный суффикс существительного
Слова рядом со спектром
спектрорадиометр, спектроскоп, спектроскопический анализ, спектроскопический бинарник, спектроскопия, спектр, спектр анализатор, спектральный анализ, спектральный беспорядок, зеркальный, спекулировать
Dictionary.com Unabridged Основано на словаре Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc., 2022 г.
Слова, относящиеся к спектру
гамма, масштаб, континуум, диапазон, сфера, радуга, компас, протяженность, поле, шкала, диапазон, развертка, цвета, распределение, последовательность, серия
Как использовать спектр в предложении
-
Федеральное правительство также планирует вскоре продать с аукциона больше частот в диапазоне от 3 ГГц до 4 ГГц, которые операторы, вероятно, приобретут для улучшения своих сетей 5G.
По одному ключевому показателю технологического мастерства США занимают последнее место|Аарон Прессман|26 августа 2020 г. |Fortune
-
Вместо этого мы объединяем старое и новое в спектр вариантов, позволяя им сталкиваться и сосуществовать, пока они удовлетворяют потребности пациентов и позволяют нам продвигаться к оптимальному состоянию функционирования.
COVID-19 вызвал стремительные преобразования в здравоохранении. Давайте позаботимся о том, чтобы так и осталось|jakemeth|20 августа 2020 г.|Fortune
-
Чуть более полувека назад многие сетевые операторы потратили умопомрачительные суммы на обеспечение радиочастотного спектра для сетей мобильной широкополосной связи 3G, но они все еще было мало что показать.
В гонке 5G приз остается неясным|Дэвид Мейер|20 августа 2020 г.|Fortune
-
На другом конце спектра заработной платы спрос на сельскохозяйственных рабочих как никогда высок, хотя рабочие места связаны с мучительным коронавирусом риски.
Воскресный журнал: Мир в нужде|Дэниел Маллой|16 августа 2020 г.|Ози
-
Они оценили, было ли каждое измерение у каждого человека ближе к женскому концу спектра, к мужскому или промежуточному.
Ученые-мозговеды не смогли найти существенных различий между женским и мужским мозгом, несмотря на более чем столетие поисков|LGBTQ-Editor|13 августа 2020 г.|No Straight News
-
Другими словами, фторид является широким -спектральный, двухпартийный, долгоживущий магнит для инакомыслия.
Сторонники фтора — антипрививочники|Майкл Шульсон|27 июля 2016 г.|DAILY BEAST
-
На другом конце спектра находится такая художница, как Лена Данхэм, которая выставляет напоказ недостатки себя.
Дафна Меркин о Лене Данхэм, книжной критике и самоанализе|Минди Фараби|26 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
-
В целом, Paris Magnum достигает одновременно слишком широкого и слишком узкого диапазона, пытаясь передать ощущение спектра.
История Парижа в 150 фотографиях|Сара Мороз|14 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
-
Сегодня, в воскресенье, актеры представят смягченную, «дружественную к аутизму» версию постановки для людей с расстройствами аутистического спектра.
Британец, штурмовавший Бродвей|Тим Тиман|7 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
-
На противоположном конце спектра находятся две другие выдающиеся работы, изображающие Марию как любящую, заботливую мать.
Лукбук Девы Марии|Уильям О’Коннор|7 декабря 2014 г.|DAILY BEAST
-
Эти признаки получены в результате изучения линий в свете, который спектр показывает нам при критическом рассмотрении.
Очерки истории Земли|Натаниэль Саутгейт Шалер
-
Эти слова представляют собой только основные цвета морального спектра.
By the Christmas Fire|Samuel McChord Crothers
-
В спектре ксия отчетливо видны две линии синего цвета, Cs и Cs.
Циклопия практических приемов и сопутствующей информации в искусстве, производстве, профессиях и ремеслах Кули, шестое издание, том I|Арнольд Кули
-
Кирчков использовал четыре призмы в своих экспериментах с солнечным спектром.
Циклопия Кули о практических квитанциях и дополнительной информации в области искусства, производства, профессий и ремесел . .., шестое издание, том I | Арнольд Кули
-
В таких разбавленных растворах отсутствует поглощение ни в фиолетовой, ни в красной части спектра.
Яды: их воздействие и обнаружение | Александр Уинтер Блайт
Британские определения словаря для спектра
Спектр
/ (ˈspɛktrəm) /
ОБЩЕСТВЕННО белый свет рассеивается призмой или дифракционной решеткой. Происходит непрерывное изменение длины волны от красной, самой длинной волны, до фиолетовой, самой короткой. Обычно различают семь цветов: фиолетовый, индиго, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный 9.0003
весь диапазон электромагнитного излучения по длине волны или частоте
любое конкретное распределение электромагнитного излучения, часто показывающее линии или полосы, характерные для вещества, излучающего или поглощающего его См. также спектр поглощения, спектр излучения
любое подобное распределение или запись энергий, скоростей, масс и т. д. атомов, ионов, электронов и т. д. массовый спектр
любой диапазон или шкала, как способностей, эмоций или настроений
другое название остаточного изображения
Происхождение слова для спектра
C17: от латинского: внешний вид, образ, от spectāre к наблюдению, от specere к взгляду
Collins English Dictionary - Complete & Unabridged 2012 Digital Edition © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Издательства 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012
Научные определения спектра
спектр
[spĕk′trəm]
Множественные спектры (spĕk′trə) спектры
Диапазон, в котором может изменяться некоторое измеримое свойство физического явления, такое как частота звука или электромагнитного излучения или масса определенных видов частиц. Например, спектр видимого света — это диапазон электромагнитного излучения с частотами от 4,7 х 1014 до 7,5 х 1014 герц.
Наблюдаемое распределение явления в диапазоне измерений. Узнайте больше о спектроскопии атомного спектра.