--------- สเปกตรัมของธาตุต่างๆ ---------

ความคิดเห็น

12

ติดตามกระทู้

0

แชร์กระทู้นี้
จำนวนแชร์
7

กระทู้ที่เปิดอ่านล่าสุด

บทความที่ถูกแชร์เยอะที่สุด

  • โอ้โหเด็ด

  • น่ารักสุดๆ

  • หรูเริด

  • ตลกอ่ะ

  • เครียด

  • สู้ๆ สู้ตาย

  • ช็อค

  • โกรธ

  • ล้มโต๊ะ


 สเปกตรัมของธาตุต่างๆ

สเปกตรัมเป็นแสงที่ถูกแยกกระจายออกเป็นแถบสีต่าง ๆ และแสงเป็นรูปหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฉะนั้นเพื่อความเข้าใจจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับส่วนประกอบของคลื่นและพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสียก่อนแล้วนำความรู้เรื่องดังกล่าวมาใช้ในการวิเคราะห์สเปกตรัมได้

               กุสตาฟ  เคอร์ชอฟ   นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้ประดิษฐ์เครื่องมือที่เรียกว่า  สเปกโทรสโคป  ( Spectroscope)    ซึ่งใช้สำหรับแยกสเปกตรัมของแสงขาว  และตรวจเส้นสเปกตรัมของสารที่ถูกเผาซึ่งสามารถนำมาตรวจสารต่างๆ  ได้ว่าประกอบด้วยธาตุอะไรบ้าง

ตาราง  1.3   แสดงสเปกตรัมและสีของเปลวไฟ
 

            สารประกอบ

สีของเปลวไฟ

 สีสเปกตรัม

เกลือ  Na

เหลือง

เหลืองเข้ม

เกลือ  Ba

เขียวอมเหลือง

เขียว

เกลือ  Ca

แดงอิฐ

แดงเข้ม

 เกลือ  Cu

เขียว

เขียวเข้ม

เกลือ  K

ม่วง

ม่วงเข้ม

                ถ้าเปรียบเทียบสเปกตรัมของสารต่างๆ  กับสเปกตรัมของแสงอาทิตย์และแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนซ์จะพบว่าสเปกตรัมที่เห็นจากแสงอาทิตย์มีลักษณะแถบสีต่อเนื่องกันเรียกว่า   สเปกตรัมแบบต่อเนื่อง      เนื่องจากเป็นสเปกตรัมของแสงขาวนั่นเอง  สำหรับเส้นสเปกตรัมที่เกิดจากหลอดฟลูออเรสเซนซ์     นอกจากจะเห็นเป็นแถบสเปกตรัมแสงขาวแล้วยังมีส่วนที่ไม่ต่อเนื่อง  ซึ่งเส้นที่เห็นเด่นชัดคือสีเขียว    ซึ่งเกิดจากธาตุที่บรรจุไว้ในหลอด

               สำหรับสเปกตรัมหรือสีของเปลวไฟที่ได้จากการเผาสารประกอบต่างๆ  ดังตารางข้างต้น  จะได้สีที่มีลักษณะเฉพาะ   เช่น  ถ้าเผาสารประกอบพวกเกลือโซเดียม   อาจเป็น  โซเดียมคลอไรด์ (NaCI),   โซเดียมซัลเฟต (Na2SO4)    จะได้สีของสเปกตรัมที่เด่นชัดที่สุดคือ  สีเหลือง  ซึ่งสรุปได้ว่าเส้นสเปกตรัมที่เกิดจากโลหะชนิดเดียวกันจะให้สีของเปลวไฟหรือสเปกตรัมเหมือนกัน     ส่วนอโลหะก็จะให้สเปกตรัมแต่จะอยู่ในช่วงความถี่ที่ตาของเรามองไม่เห็น

ตาราง  1.4   แสดงสเปกตรัมของก๊าซหรือไอของสาร
 

           ชนิดก๊าซหรือไอ

                สีสเปกตรัม

   ก๊าซ ไฮโดรเจน

ม่วง

   ก๊าซนีออน

แดงส้ม

   ไอปรอท

เขียว

          สำหรับพวกก๊าซหรือไอก็อาจดูสเปกตรัมได้      โดยการนำก๊าซมาบรรจุในหลอดแก้วที่เรียกว่าหลอดสเปกตรัมโดยทำให้มีความดันต่ำ      ความต่างศักย์สูงซึ่งจะใช้พลังงานไฟฟ้าแทนการเผาด้วยความร้อนก็จะให้สเปกตรัมสีต่างๆ  เช่นเดียวกัน  ซึ่งพบว่าก๊าซแต่ละชนิดก็จะให้สเปกตรัมที่แตกต่างกัน
ของสเปกตรัมหรือสีของเปลวไฟเกิดขึ้นได้อย่างไร

             อะตอมประกอบด้วยโปรตอนอยู่ในนิวเคลียส  และอิเล็กตรอนอยู่รอบนิวเคลียส    อิเล็กตรอน   คงไม่อยู่กับที่แน่นอน  มิฉะนั้นคงจะถูกดูดติดกับนิวเคลียสในสภาวะปกติอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่อยู่ในบริเวณที่มีผลรวมของพลังงานศักย์   ( พลังงานที่เกิดจากการดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอน  โปรตอน )และพลังงานจลน์  ( พลังงานเนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ต่ำสุด  คือ  ระดับพลังงานพื้นฐาน(E1  =  Ground  state)    เมื่อให้พลังงานแก่อะตอม   อิเล็กตรอนจะได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งมากพอที่ทำให้มีพลังงานในสถานะถูกกระตุ้น  ( E2  =  Excited  state)  คือ  สูงกว่าปกติ  เมื่อเป็นเช่นนี้อะตอมจะพยายามปรับตัวเองให้เข้าอยู่ในสถานะพื้น       โดยการคายพลังงานออกมาในรูปของแสงที่มีความถี่เฉพาะค่า

                                               =    พลังงานที่คายออกมา    =    E 1 – E 2     =    

การแปลความหมายเส้นสเปกตรัม

          นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองศึกษาเส้นสเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนซึ่งพบว่าเส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจนที่ปรากฏในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้มี  เส้น    โดยมีความยาวคลื่น  410  434  486656 นาโนเมตร  ตามลำดับ    นอกจากนี้ยังได้ศึกษาเส้นสเปกตรัมของธาตุอื่นๆ  ก็พบว่าอิเล็กตรอนในอะตอมของแต่ละธาตุจะคายพลังงานได้บางค่าเท่านั้นแล้วมีเส้นสเปกตรัมเฉพาะตัวไม่ซ้ำกัน

              การที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ธาตุไฮโดรเจนเป็นตัวอย่างในการแปลความหมายของเส้นสเปกตรัมเพราะว่าอะตอมธาตุนี้มีอิเล็กตรอนเพียง อิเล็กตรอน    และมีเส้นสเปกตรัมไม่ซับซ้อน     นอกจากนี้ยังพบว่าไม่ว่าจะทำการทดลองกี่ครั้งก็ตาม    เส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจนก็จะลักษณะเหมือนเดิมทุกครั้ง    จึงสรุปว่าอิเล็กตรอนในอะตอมของไฮโดรเจน       นอกจากจะมีสถานะพื้นแล้วยังมีสถานะกระตุ้นได้หลายระดับซึ่งมีพลังงานต่าง ๆ  กัน       ค่าพลังงานของเส้นสเปกตรัมสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมจากระดับพลังงานสูงมายังระดับพลังงานต่ำ 

          

รูป การเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนของธาตุไฮโดรเจน

                   ถ้าเราเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงพลังงานของอิเล็กตรอนเหมือนการเดินขึ้นบันไดที่นักเรียนเดินขึ้นไปในระดับความสูงที่แตกต่างกัน       นักเรียนจะพบว่าความแตกต่างของพลังงานจะมีค่าเท่ากันตลอด       ซึ่งจากการศึกษาธาตุไฮโดรเจนนักเรียนคิดว่าความแตกต่างของพลังงานระหว่างระดับที่อยู่ถัดกันไป     จะมีค่าเท่ากันตลอดหรือไม่
 

รูป การเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนของธาตุไฮโดรเจน

                   ถ้าเราเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงพลังงานของอิเล็กตรอนเหมือนการเดินขึ้นบันไดที่นักเรียนเดินขึ้นไปในระดับความสูงที่แตกต่างกัน       นักเรียนจะพบว่าความแตกต่างของพลังงานจะมีค่าเท่ากันตลอด       ซึ่งจากการศึกษาธาตุไฮโดรเจนนักเรียนคิดว่าความแตกต่างของพลังงานระหว่างระดับที่อยู่ถัดกันไป     จะมีค่าเท่ากันตลอดหรือไม่

      ตาราง  1.5   แสดงผลต่างระหว่างพลังงานของเส้นสเปกตรัมของไฮโดรเจน

 

       เส้นสเปกตรัม

 

 

     ความยาวคลื่น

(nm)

 

พลังงาน

(kJ)

ผลต่างระหว่างพลังงาน

ของเส้นสเปกตรัมที่อยู่ถัดกัน  (kJ)

สีม่วง

สีน้ำเงิน

สีน้ำทะเล

สีแดง

410

434

486

656


     

             จากข้อมูลในตาราง 1.5  แสดงว่า  ความแตกต่างระหว่างพลังงานของแต่ละระดับที่อยู่ถัดกันจะไม่เท่ากัน     และความแตกต่างจะมีค่าน้อยลงเมื่อระดับพลังงานสูงขึ้น  จากข้อมูลนี้พอสรุปได้ว่า

1.      เมื่ออิเล็กตรอนได้รับพลังงานในปริมาณที่เหมาะสม       อิเล็กตรอนจะขึ้นไปอยู่ในระดับ  พลังงานที่สูงกว่าระดับพลังงานเดิม    แต่จะไปอยู่ระดับใดย่อมขึ้นกับปริมาณพลังงานที่ได้รับ       การที่อิเล็กตรอนขึ้นไปอยู่ในระดับพลังงานสูงขึ้นทำให้อะตอมไม่เสถียร         อิเล็กตรอนจึงกลับมาอยู่ในระดับพลังงานที่ต่ำกว่า      ในการเปลี่ยนตำแหน่งอิเล็กตรอนจะคายพลังงานออกมา

2.      การเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอน  ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระหว่างระดับพลังงานที่อยู่ติดกัน     แต่อาจมีการเปลี่ยนข้ามขั้นได้  อย่างไรก็ตามอิเล็กตรอนไม่สามารถรับพลังงานแล้วขึ้นไปอยู่ระหว่างระดับพลังงานได้

3.      ระดับพลังงานต่ำอยู่ห่างกันมากกว่าระดับพลังงานสูง     ระดับพลังงานยิ่งสูงขึ้นจะอยู่ชิดกันมากขึ้น

                จากความรู้เรื่องสเปกตรัม  นีลส์  โบร์  ..  2428 – 2505  (..  1885 – 1962 )  นักวิทยาศาสตร์ ชาวเดนมาร์ก    จึงสร้างแบบจำลองอะตอมขึ้นใหม่    โดยปรับปรุงแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด     เพื่อให้เห็นลักษณะของอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียส     แบบจำลองเป็นระดับพลังงานที่มีค่าพลังงานเฉพาะคล้ายๆ  กับวงจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์  และเรียกอิเล็กตรอนชั้นที่อยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุดและมีพลังงานต่ำที่สุดว่าชั้น  K และชั้นถัด ๆ  ไปเป็น L  M  N ……  ตามลำดับ   ดังรูป    แต่ในปัจจุบันเรียกระดับพลังงานที่อยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุดว่า  ระดับพลังงาน  n  =  1  และเรียกระดับพลังงานที่อยู่ถัดไปเป็น n  = 2  n  =  3  ตามลำดับ  ซึ่งตรงกับชั้น  K  L  M  ….. ในแบบจำลองอะตอมของโบร์

                   
      
แบบจำลองอะตอมของโบร์ใช้ได้ดีกับอะตอมขนาดเล็กที่มีอิเล็กตรอนเดียว  เช่นไฮโดรเจนแต่ไม่สามารถใช้อธิบาย อะตอมที่มีหลายๆ       อิเล็กตรอนได้  นักวิทยาศาสตร์จึงได้มีการศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติมและเสนอแบบจำลองอะตอมใหม่ๆ  ขึ้น 



PS.  ~ปากดีขี้เหงาเอาแต่ใจทำอะไรไม่ดีซักอย่างจดเอาไว้ข้างๆหน้าต่างที่หลังอย่าทำแบบนี้~

แก้ไขครั้งล่าสุดเมื่อ : วันที่ 14 มีนาคม 2555 เวลา 15:08 น.

อยากเป็นคนแรกที่โหวตมั๊ยล่ะ... โหวตเลย!

  • โอ้โหเด็ด

  • น่ารักสุดๆ

  • หรูเริด

  • ตลกอ่ะ

  • เครียด

  • สู้ๆ สู้ตาย

  • ช็อค

  • โกรธ

  • ล้มโต๊ะ


0 โหวต จากทั้งหมด 0 โหวตเลือก

ความคิดเห็น

12

ติดตามกระทู้

0

แชร์กระทู้นี้
จำนวนแชร์
7
ซ่อน

ความคิดเห็นทั้งหมด

หน้า 1

ความคิดเห็นที่ 1 - ความคิดเห็นล่าสุด

  1. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    สอบไปเทอมที่แล้ว
    เน่าสนิท- -*
  2. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    ว้าว O.o

  3. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    เทอมที่เเล้วสอบไปได้80เเป๊ะ- -
  4. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    เข้าใจดี ^_^
  5. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    ขอบคุนมาก กำลังเรียนอยู่พอดีเลย
    อิอิ
  6. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    ขอบคุนมากๆๆเรยน่ะค่ะ
  7. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    9
    guest
    นิตยาพาเพลินลิน
    นิตยาพาเพลินลิน 58.147.24.165
    ดีแฮะ 555+
  8. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    555พรุ่งนี้สอบ พอดีเลย
  9. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้

    ขอบคุณมากค่ะ ^^
  10. ขอบคุณ
    ความเห็นนี้



    ขอบคุณมากค่ะ กำลังหาอยู่พอดี ขอบคุณจริงๆนะค่ะ รักเลย
    แล้วจะมาใหม่ค่ะ
ซ่อน

แสดงความคิดเห็น

ข้อตกลง & เงื่อนไขการใช้งาน
1. กรณีที่ข้อความ/รูปภาพในกระทู้นี้จัดสร้างโดยผู้ลงข้อมูลเอง ลิขสิทธิ์จะเป็นของผู้ลงข้อมูลโดยตรง
ห้ามคัดลอก/เผยแพร่ ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้ลงข้อมูล
2. กรณีที่ข้อความ/รูปภาพในกระทู้นี้ทำการคัดลอกมาจากของบุคคลอื่นๆ ผู้ลงข้อมูลต้องทำการขออนุญาต และอ้างอิงอย่างเหมาะสม
3. ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในกระทู้ เป็นการส่งข้อความโดยผู้ใช้ หากพบเห็นข้อความหรือรูปภาพที่ไม่เหมาะสม, ละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการโดยเร็ว

ร้องเรียนปัญหากระทู้ภายใน
เว็บไซต์ Dek-D.com

board@dek-d.com
( ทุกวัน 24 ชม )
02-860-1142 ต่อ 140
( จ-ศ 09.00-18.00 พักเที่ยง 12.00-13.00 )
refer: