خانه » فیزیک » طیف نگار
طیف نگار
طیف نگار

طیف نگار

وقتی یک شعاع نوری از منشور می‌گذرد، خمیده یا شکسته می‌شود. مقدار شکست یک موج به طول موج آن بستگی دارد. موجهای با طول موج کوتاه بیش از موجهای با طول بلند شکسته می‌شوند.
با عبور دادن نور سفید معمولی یا نور سفید حاصل از گرم کردن و گداختن سیم تنگستن یا پلاتین، از یک منشور در دستگاهی به نام اسپکتروسکوپ یا طیف نما، ‹‹طیف پیوسته›› ای در آن سوی منشور دیده می‌شود.

 

 

 

 

طیف ستاره

نور ستاره پس از جمع‌آوری بوسیله تلسکوپ ، توسط دستگاهی به نام طیف نگار تجزیه می‌شود و نتایج آن به صورت عکس یا نوار کامپیوتری ثبت می‌شود. اخترشناسان با مطالعه این نتایج می‌‌توانند به اطلاعات ارزشمندی در مورد ستاره‌ها دست یابند.

نگاه اجمالی

در تاریکی شب ، نور ستارگان چقدر بی‌ارزش به نظر می‌رسد! ولی هر کدام از این پرتوهای ضعیف اطلاعات زیادی در مورد خاستگاه خود دارند. اخترشناسان روش خواندن پیامهای نور ستارگان را فراگرفته‌اند. آنها به ما می‌گویند که ستارگان از چه درست شده‌اند، به چه بزرگی هستند، چه گرمایی دارند و چگونه حرکت می‌کنند؟

طیف نگار

قبل از آن که بتوان به اطلاعات نور ستاره پی برد، باید رمز آن را کشف کرد. در وهله اول نوری که از ستاره می‌رسد، بوسیله تلسکوپ جمع‌آوری و متمرکز می‌شود. بعد دستگاه ویژه‌ای که به تلسکوپ نصب شده‌است، نور را تجزیه می‌کند. این دستگاه طیف نگار نام دارد. سرانجام نتیجه‌های حاصل به‌‌صورت عکس یا نوار کامپیوتری ثبت می‌شود.

امواج نوری

غالبا نور را در قالب امواج تعریف می‌کنند. نور واقعا به شکل موج حرکت می‌کند و امواج آن به قدری کوچک هستند که هزاران عدد در یک میلیمتر جا می‌گیرند. امواج نورانی ، امواج انرژی هستند و قادرند در خلا حرکت کنند. جانوران برای آشکارسازی آن از چشم خود استفاده می‌کنند. ما می‌توانیم چیزهایی مانند خورشید ، ستارگان و لامپ الکتریکی را ببینیم که از خود انرژی منتشر می‌کنند و نیز قادریم اجسامی را ببینیم که مانند سیاره‌ها و بدن خودمان ، نور را منعکس می‌کنند. امواج نور اندازه‌های گوناگونی دارند، برخی بلندتر و برخی کوتاهتر، ما اختلاف اندازه امواج نور را از روی رنگهای مختلف تشخیص می‌دهیم.


شیوه‌های مختلف بدست آوردن طیف ستارگان

·         آمیزه‌های مختلفی از امواج نورانی ، رنگهای مختلفی را بوجود می‌آورند. در رنگین کمان می‌توان دید که چگونه امواج مختلف رنگهای متفاوت دارند. نور سرخ طولانی‌ترین و نور بنفش کوتاه‌ترین طول موجها را دارند. درخشش نور خورشید از میان قطره‌های باران سبب تشکیل رنگین کمان می‌شود. قطره‌های آب نور خورشید را به گستره‌ای از رنگها به نام طیف تجزیه می‌کند.

·         بدون باران هم می‌توان طیف هر دسته نور را بدست آورد، منشور شیشه‌ای ، نور را به رنگهای رنگین کمان تجزیه می‌کند.

·         روش دیگری برای تهیه طیف از یک تکه شیشه مسطح است که تعداد زیادی خط نزدیک به هم در روی آن حکاکی شده باشد، این وسیله را توری پراش می‌نامند.

طیف جذبی

درون طیف نگار یک منشور یا یک توری پراش نور ستاره را به گستره‌ای از رنگها تجزیه می‌کند. این رنگها ویژگیهای متغیری در ستارگان گوناگون دارند. مثلا ، ستارگان سرد نور سرخ بیشتری نسبت به آبی یا بنفش گسیل می‌کنند، به همین دلیل سرخ دیده می‌شوند. ستارگان داغ تقریبا تمام رنگهای طیف را منتشر می‌کنند، ترکیبی از تمام رنگها سفید یا آبی دیده می‌شود. در رنگهای ویژه‌ای از طیف ستارگان شکافهای باریکی به چشم می‌خورد که نور بسیار کمی دارند، انگار در زمینه پیوسته رنگین کمان ، خطوط سیاهی بوجود آمده است که آنها را خطوط جذبی می‌نامند.

چون نور سفید معمولی متشکل از تمام طول موجهای محدوده مرئی است. شعاعی از نور سفید بر اثر عبور از منشور به صورت نوار عریضی که مثل طیف پیوسته رنگین کمان است در می‌آید. این طیف فاقد نواحی خالی است، یعنی کناره نوار بنفش با آبی و آبی با سبز می‌آمیزد.
در این طیف، نور پر انرژی بنفش که طول موج کوتاهتری دارد، دچار شکست بیشتری شده و نور کم انرژی قرمز رنگ که طول موج بلندتری دارد، انحراف کمتری پیدا می‌کند. فاصله میان این دو نور نیز به طور ” اتصال” یا پیوسته به وسیله نورهای دیگری بین بنفش و قرمز اشغال شده است.


دلایل اهمیت خطوط طیفی

اهمیت خطوط طیفی بسیار زیاد است، زیرا از تعداد و مکان آنها می‌توان فهمید که چه گازهایی در ستارگان وجود دارند. هنگامی که نور از ستاره گسیل می‌شود، گازهای مختلف ، رنگهای مختلفی را جذب می‌کنند. هر نوع گاز اثر انگشت خود را به صورت خطهای باریکی در طیف نقش می‌زند و در نتیجه تشخیص نوع گاز میسر می‌شود. از مطالعه خطوط جذبی معلوم شده است که ستارگان اساسا از هیدروژن تشکیل یافته‌اند. عناصر دیگری مانند اکسیژن ، سیلیسیم ، آهن و نیکل تنها یک درصد از ماده ستاره‌های معمولی را تشکیل می‌دهند.

طیف خورشید

تکامل بشر در روی زمین ، زیر نور خورشید صورت گرفته است، در نتیجه چشمهای ما به گستره رنگهای نوری که از خورشید گسیل می‌شود، بسیار حساس است، ولی گونه‌های دیگری از نور وجود دارد که آنها را با چشم نمی‌توان آشکار کرد. هر نوع تابش به نام مخصوصی خوانده می‌شود، اما همه شبیه نور هستند و فقط موجهایی با اندازه‌های مختلف دارند.

تجزیه نور خورشید

طیف نما
این طیف نمای قرن نوزدهم بعد از اتصال به تلسکوپ
می تواند اجزای نور خورشید را تجزیه کند.
با استفاده از طیف نما، ستاره شناسان نور خورشید را جهت تشکیل طیف تجزیه می کنند. هر ستاره طیف منحصر بفردی دارد که شامل الگوی خطوطی است که نمایانگر ترکیب شیمیایی ستاره اند. در اواخر قرن نوزدهم، گروهی از رصد خانه هاروارد آمریکا طیف صدها هزار ستاره را مطالعه کردند و بعد آنها را به هفت طیف اصلی طبقه بندی کردند. هنوز از سیستم طبقه بندیشان استفاده می شود.
طیف بینی نقطه عطف درک ماهیت ستارگان بود . ستاره شناسان با طبقه بندی ستارگان بر اساس ویژگیهای طیف شان به چگونگی تولد و مرگ و منبع انرژی آنها پی بردند.


همه پرتوهای گاما ، ماورای بنفش ، مادون قرمز ، میکروموج و امواج رادیویی ، بخشی از خانواده تابش الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهند. تمام این پرتوها از اجسام گوناگونی در فضا می‌توانند گسیل شوند، ولی برای آشکارسازی آنها تلسکوپهای مخصوص باید بکار برد.

درباره‌ admin555

تصویر پروفایل از  admin555

جوابی بنویسید

رفتن به نوارابزار