SERIILE SPECTRALE

Una dintre primele afirmaţii semnificative referitoare la "compoziţia" luminii îi aparţine lui Isaac Newton (1665). El a observat că, folosind o prismă, poate descompune lumina albă într-un amestec de radiaţii având toate culorile curcubeului (în succesiunea : roşu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo şi violet). Newton a denumit această "bandă de culori" spectru (de la cuvântul latin "fantomă"). Anii 1600 - 1850 au reprezentat o perioadă în care cercetările experimentale în domeniul opticii au înregistrat o amploare deosebită şi au condus - totodată - la discuţii uneori contradictorii referitoare la natura luminii. Intr-o enumerare destul de exhaustivă putem trece în revistă următoarele momente mai semnificative : - adept al atomismului, Newton afirmă că lumina este formată din particule minuscule (asemenea atomilor), lipsite de masă ; - anul 1678 : Christiaan Huygens afirmă că lumina este formată din unde minuscule, care se deplasează în linie dreaptă ; tot el afirmă că două raze alcătuite din unde se pot intersecta fără nici o perturbare ulterioară. Huygens este considerat (din aceste motive şi din multe altele, legate de experimentele de referinţă pe care le-a efectuat) iniţiatorul teoriei ondulatorii a luminii, teorie care - la momentul respectiv - nu s-a bucurat de prea mult succes ; - anul 1801 - fizicianul englez Thomas Young efectuează experimentul de interferenţă care îi poartă numele şi demonstrează - astfel - valabilitatea ipotezei ondulatorii, singura care putea justifica fenomenul observat ; - anul 1814 - fizicianul Joseph von Fraunhofer, folosind echipamente optice mult mai performante, obţine spectre de linii (spectre discrete- un fel de succesiune de linii colorate diferit), a căror poziţie şi intensitate o notează ; - anul 1864 - Maxwell, prin ecuaţiile pe care le formulează, afirmă - printre altele - că lumina este o radiaţie electromagnetică (un argument în plus în favoarea concepţiei ondulatorii) ;ţiei ondulatorii) ; - anii 1860 (Kirchhoff), 1879 (Stefan şi Boltzmann), 1895 (Wien), 1890 (Rayleigh), 1900 (Planck) sunt anii semnificativi pentru studiul radiaţiei termice, a cărei natură electromagnetică este stabilită fără urmă de îndoială ; - anul 1859 - Kirchhoff înregistrează (studiind radiaţia termică a unor materiale diferite) spectre discrete, specifice fiecărui element precum şi temperaturii la care era încălzit acesta. In anul 1885 fizicianul elveţian Johann Jakob Balmer, studiind emisia de radiaţie termică a hidrogenului fierbinte, constată experimental că : - liniile spectrale care apar se constituie într-un spectru discret (emisia are loc numai pe anumite frecvenţe, care definesc liniile spectrale) ; Figura 1.16 1 2 3 4 5 67 …….∞ - pe măsură ce lungimile de undă ale liniilor din spectrul observat cresc, ele devin din ce mai puţin intense şi din ce în ce mai apropiate.