สเปกโทรสโกปีและอะตอม

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง สเปกโทรสโกปีและอะตอม

สเปกโทรสโกปี vs. อะตอม

ลื่อนไหวแสดงการกระเจิงของแสง เมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านปริซึม สเปกโทรสโกปี (spectroscopy) แต่เดิมหมายถึงการศึกษาปฏิกิริยาระหว่างการแผ่รังสีกับสสารในรูปของฟังก์ชันความยาวคลื่น (λ) สเปกโทรสโกปีจะอ้างถึงการกระเจิงของแสงที่ตามองเห็นตามขนาดความยาวคลื่นของมัน เช่น การกระเจิงของแสงผ่านปริซึม ต่อมาหลักการนี้ได้ขยายออกไปครอบคลุมการวัดปริมาณใดๆ ที่อยู่ในรูปฟังก์ชันของทั้งความยาวคลื่นและความถี่ ดังนั้นมันจึงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสนามหรือความถี่ (ν) ด้วย ขอบเขตการศึกษายังขยายไปครอบคลุมเรื่องของพลังงาน (E) ในฐานะตัวแปร ทั้งนี้เนื่องมาจากความสัมพันธ์กันระหว่างพลังงานและความถี่ ตามสมการ E. อะตอม (άτομον; Atom) คือหน่วยพื้นฐานของสสาร ประกอบด้วยส่วนของนิวเคลียสที่หนาแน่นมากอยู่ตรงศูนย์กลาง ล้อมรอบด้วยกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกกับนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า (ยกเว้นในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งเป็นนิวไคลด์ชนิดเดียวที่เสถียรโดยไม่มีนิวตรอนเลย) อิเล็กตรอนของอะตอมถูกดึงดูดอยู่กับนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน กลุ่มของอะตอมสามารถดึงดูดกันและกันก่อตัวเป็นโมเลกุลได้ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า มิฉะนั้นแล้วมันอาจมีประจุเป็นบวก (เพราะขาดอิเล็กตรอน) หรือลบ (เพราะมีอิเล็กตรอนเกิน) ซึ่งเรียกว่า ไอออน เราจัดประเภทของอะตอมด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนเป็นตัวบ่งบอกชนิดของธาตุเคมี และจำนวนนิวตรอนบ่งบอกชนิดไอโซโทปของธาตุนั้น "อะตอม" มาจากภาษากรีกว่า ἄτομος/átomos, α-τεμνω ซึ่งหมายความว่า ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไป หลักการของอะตอมในฐานะส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสสารที่ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไปถูกเสนอขึ้นครั้งแรกโดยนักปรัชญาชาวอินเดียและนักปรัชญาชาวกรีก ซึ่งจะตรงกันข้ามกับปรัชญาอีกสายหนึ่งที่เชื่อว่าสสารสามารถแบ่งแยกได้ไปเรื่อยๆ โดยไม่มีสิ้นสุด (คล้ายกับปัญหา discrete หรือ continuum) ในคริสต์ศตวรรษที่ 17-18 นักเคมีเริ่มวางแนวคิดทางกายภาพจากหลักการนี้โดยแสดงให้เห็นว่าวัตถุหนึ่งๆ ควรจะประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกต่อไป ระหว่างช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ค้นพบส่วนประกอบย่อยของอะตอมและโครงสร้างภายในของอะตอม ซึ่งเป็นการแสดงว่า "อะตอม" ที่ค้นพบตั้งแต่แรกยังสามารถแบ่งแยกได้อีก และไม่ใช่ "อะตอม" ในความหมายที่ตั้งมาแต่แรก กลศาสตร์ควอนตัมเป็นทฤษฎีที่สามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอะตอมได้เป็นผลสำเร็จ ตามความเข้าใจในปัจจุบัน อะตอมเป็นวัตถุขนาดเล็กที่มีมวลน้อยมาก เราสามารถสังเกตการณ์อะตอมเดี่ยวๆ ได้โดยอาศัยเครื่องมือพิเศษ เช่น กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์ มวลประมาณ 99.9% ของอะตอมกระจุกรวมกันอยู่ในนิวเคลียสไอโซโทปส่วนมากมีนิวคลีออนมากกว่าอิเล็กตรอน ในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งมีอิเล็กตรอนและนิวคลีออนเดี่ยวอย่างละ 1 ตัว มีโปรตอนอยู่ \begin\frac \approx 0.9995\end, หรือ 99.95% ของมวลอะตอมทั้งหมด โดยมีโปรตอนและนิวตรอนเป็นมวลที่เหลือประมาณเท่า ๆ กัน ธาตุแต่ละตัวจะมีอย่างน้อยหนึ่งไอโซโทปที่มีนิวเคลียสซึ่งไม่เสถียรและเกิดการเสื่อมสลายโดยการแผ่รังสี ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการแปรนิวเคลียสที่ทำให้จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสเปลี่ยนแปลงไป อิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมจะมีระดับพลังงานที่เสถียรอยู่จำนวนหนึ่งในลักษณะของวงโคจรอะตอม และสามารถเปลี่ยนแปลงระดับไปมาระหว่างกันได้โดยการดูดซับหรือปลดปล่อยโฟตอนที่สอดคล้องกับระดับพลังงานที่ต่างกัน อิเล็กตรอนเหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ และมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอม แนวคิดที่ว่าสสารประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ ไม่ต่อเนื่องกันและไม่สามารถแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนที่เล็กไปได้อีก เกิดขึ้นมานับเป็นพันปีแล้ว แนวคิดเหล่านี้มีรากฐานอยู่บนการให้เหตุผลทางปรัชญา นักปรัชญาได้เรียกการศึกษาด้านนี้ว่า ปรัชญาธรรมชาติ (Natural Philosophy) จนถึงยุคหลังจากเซอร์ ไอแซค นิวตัน จึงได้มีการบัญญัติศัพท์คำว่า 'วิทยาศาสตร์' (Science) เกิดขึ้น (นิวตันเรียกตัวเองว่าเป็น นักปรัชญาธรรมชาติ (natural philosopher)) ทดลองและการสังเกตการณ์ ธรรมชาติของอะตอม ของนักปรัชญาธรรมชาติ (นักวิทยาศาสตร์) ทำให้เกิดการค้นพบใหม่ ๆ มากมาย การอ้างอิงถึงแนวคิดอะตอมยุคแรก ๆ สืบย้อนไปได้ถึงยุคอินเดียโบราณในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาล โดยปรากฏครั้งแรกในศาสนาเชน สำนักศึกษานยายะและไวเศษิกะได้พัฒนาทฤษฎีให้ละเอียดลึกซึ้งขึ้นว่าอะตอมประกอบกันกลายเป็นวัตถุที่ซับซ้อนกว่าได้อย่างไร ทางด้านตะวันตก การอ้างอิงถึงอะตอมเริ่มขึ้นหนึ่งศตวรรษหลังจากนั้นโดยลิวคิพพุส (Leucippus) ซึ่งต่อมาศิษย์ของเขาคือ ดีโมครีตุส ได้นำแนวคิดของเขามาจัดระเบียบให้ดียิ่งขึ้น ราว 450 ปีก่อนคริสตกาล ดีโมครีตุสกำหนดคำว่า átomos (ἄτομος) ขึ้น ซึ่งมีความหมายว่า "ตัดแยกไม่ได้" หรือ "ชิ้นส่วนของสสารที่เล็กที่สุดไม่อาจแบ่งแยกได้อีก" เมื่อแรกที่ จอห์น ดาลตัน ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับอะตอม นักวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นเข้าใจว่า 'อะตอม' ที่ค้นพบนั้นไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกแล้ว ถึงแม้ต่อมาจะได้มีการค้นพบว่า 'อะตอม' ยังประกอบไปด้วย โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน แต่นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันก็ยังคงใช้คำเดิมที่ดีโมครีตุสบัญญัติเอาไว้ ลัทธินิยมคอร์พัสคิวลาร์ (Corpuscularianism) ที่เสนอโดยนักเล่นแร่แปรธาตุในคริสต์ศตวรรษที่ 13 ซูโด-กีเบอร์ (Pseudo-Geber) หรือบางครั้งก็เรียกกันว่า พอลแห่งทารันโท แนวคิดนี้กล่าวว่าวัตถุทางกายภาพทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคขนาดละเอียดเรียกว่า คอร์พัสเคิล (corpuscle) เป็นชั้นภายในและภายนอก แนวคิดนี้คล้ายคลึงกับทฤษฎีอะตอม ยกเว้นว่าอะตอมนั้นไม่ควรจะแบ่งต่อไปได้อีกแล้ว ขณะที่คอร์พัสเคิลนั้นยังสามารถแบ่งได้อีกในหลักการ ตัวอย่างตามวิธีนี้คือ เราสามารถแทรกปรอทเข้าไปในโลหะอื่นและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในของมันได้ แนวคิดนิยมคอร์พัสคิวลาร์อยู่ยั่งยืนยงเป็นทฤษฎีหลักตลอดเวลาหลายร้อยปีต่อมา ในปี..

สสาร

ว.

สสารและสเปกโทรสโกปี · สสารและอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

สเปกตรัม

ีต่อเนื่องของรุ้งกินน้ำ สเปกตรัม (ละติน spectrum ภาพ, การปรากฏ) หมายถึง เงื่อนไขอย่างหนึ่ง ที่ไม่ได้จำกัดเฉพาะกลุ่มของค่าหนึ่งๆ แต่สามารถแปรผันได้อย่างไม่สิ้นสุดภายใต้ความต่อเนื่อง (continuum) คำนี้มีการใช้เป็นครั้งแรกในเรื่องวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวกับทัศนศาสตร์ (optics) โดยเฉพาะแถบสีรุ้งที่ปรากฏจากการแยกแสงขาวด้วยปริซึม นอกจากนั้นแล้วสามารถใช้ในความหมายอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ เช่น สเปกตรัมของความคิดเห็นทางการเมือง สเปกตรัมของการออกฤทธิ์ของยา ซึ่งค่าต่างๆ ในสเปกตรัมไม่จำเป็นต้องเป็นจำนวนที่นิยามไว้อย่างแม่นยำเหมือนในทัศนศาสตร์ แต่เป็นค่าบางค่าที่อยู่ภายในช่วงของสเปกตรัม สเปกตรัมที่มองเห็นได้ แสงเป็นคลื่นของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า  " แสงสีขาว"       เป็นส่วนผสมชองแสงสีต่างๆ  แต่ละแสงสีมีความถี่และความยาวคลื่นเฉพาะ  ตัวสีเหล่านี้รวมตัวเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้  ตาและสมองของเรารับรู้สิ่งต่างๆ  จากความแตกต่างของความยาวคลื่นของสีที่เรามองเห็นได้  แสงสีที่ปล่อยออกมา             ลำแสงขาวที่ถูกหักเหขณะที่มันผ่านเข้าและออกจากปริซึม  ปริซึมหักเหแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆกันด้วยปริมาณต่างกัน  แล้วปล่อยให้ลำแสงขาวออกมาเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้  แสงสี  และความร้อน            อะตอมของวัตถุร้อนจะให้รังสีอินฟราเรด  และแสงสีแดงบางส่วนออกมา  ขณะทีวัตถุร้อนขึ้น  อะตอมของวัตถุจะให้แสงสีที่มีความยาวคลื่นสั้นลง  ได้แก่  แสงสีส้มแล้วเป็นแสงสีเหลือง  วัตถุที่ร้อนมากจะให้แสงสีทั้งสเปกตรัมทำให้เห็นเป็นแสงสีขาว สีดิฟแฟรกชั่น             พลังงานคลื่นทุกรูปจะ  "ดิฟแฟรก"  หรือกระจายออกจาเมื่อผ่านช่องว่าง   หรือรอบๆวัตถุ  แผ่นดิฟแฟรกชันเกรตติ้ง  เป็นแผ่นแก้วที่สลักเป็นช่องแคบๆ  รังสีแสงจะกระจายออก  ขณะที่ผ่านช่องแคบนั้นและมีสอดแทรกระหว่างรังสีโค้งเหล่านั้นเกิดเป็นทางของสีต่างๆกัน   สีท้องฟ้า  ท้องฟ้าสีฟ้า             ดวงอาทิตย์ให้แสงสีขาวบริสุทธิ์  ซึ่งจะกระเจิงโดยโมเลกุลของอากาศ  ขณะที่ส่องเข้ามาในบรรยากาศของโลก  แสงสีฟ้าจะกระเจิงได้ดีกว่าแสงสีอื่น จึงทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า  ท้องฟ้าสีแดง             เมื่อดวงอาทิตย์ใกล้จะลับขอบฟ้า  แสงสีฟ้าทางปลายอีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมจะกระเจิง  เราจะเห็นดวงอาทิตย์เป็นแสงสีแดง-ส้ม  เพราะแสงสีจากปลายสเปกตรัมด้านนี้ผ่านมายังตาเรา  แต่แสงสีฟ้าหายไป รุ้งปฐมภูมิ             จะเห็นรุ้งในขณะทีฝนตก  เมื่อดวงอาทิตย์  อยู่ช้างหลังเรา  รังสีแสงอาทิตย์ส่องผ่านหยดน้ำฝน  ในท้องฟ้า  หยดน้ำฝนนั้นคล้ายปริซึมเล็กๆ  แสงขาวจะหักเหเป็นสเปกตรัมภายในหยดน้ำฝน  และจะสะท้อนกลับออกมาสู่อากาศเป็นแนวโค้งสีต่างๆ อ้างอิง.

สเปกตรัมและสเปกโทรสโกปี · สเปกตรัมและอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

ความถี่

วามถี่ (frequency) คือจำนวนการเกิดเหตุการณ์ซ้ำในหนึ่งหน่วยของเวลา ความถี่อาจเรียกว่า ความถี่เชิงเวลา (temporal frequency) หมายถึงแสดงให้เห็นว่าต่างจากความถี่เชิงพื้นที่ (spatial) และความถี่เชิงมุม (angular) คาบคือระยะเวลาของหนึ่งวงจรในเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำ ดังนั้นคาบจึงเป็นส่วนกลับของความถี่ ตัวอย่างเช่น ถ้าหัวใจของทารกเกิดใหม่เต้นที่ความถี่ 120 ครั้งต่อนาที คาบ (ช่วงเวลาระหว่างจังหวะหัวใจ) คือครึ่งวินาที (นั่นคือ 60 วินาทีหารจาก 120 จังหวะ) ความถี่เป็นตัวแปรสำคัญในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม สำหรับระบุอัตราของปรากฏการณ์การแกว่งและการสั่น เช่น การสั่นของเครื่องจักร โสตสัญญาณ (เสียง) คลื่นวิทยุ และแสง.

ความถี่และสเปกโทรสโกปี · ความถี่และอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

ค่าคงตัวของพลังค์

งตัวของพลังค์ h นั้นได้ชื่อมาจาก มักซ์ พลังค์ ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม ค่าคงตัวของพลังค์เป็นปริมาณที่เกี่ยวข้องกับขนาดของควอนตา (quanta) และมีค่าเท่ากับ หรือเขียนในหน่วยอิเล็กตรอนโวลต์ได้เท่ากับ ค่าคงตัวของพลังค์มีหน่วยเป็นพลังงานคูณกับเวลา ซึ่งเป็นหน่วยวัดaction นั่นเอง หรืออาจเขียนได้ในหน่วยของโมเมนตัมคูณระยะทางเช่นกัน ปริมาณอีกอย่างซึ่งมีความเกี่ยวข้องกันคือค่าคงตัวของพลังค์แบบลดค่า (reduced Planck constant) หรือบางครั้งเรียกว่าค่าคงตัวของดิแรค เมื่อ π คือค่าคงที่พาย ชื่อเรียกปริมาณนี้อ่านออกเสียงว่า เอช-บาร์ ตัวเลขที่ใช้ในที่นี้เป็นตัวเลขที่คณะกรรมการข้อมูลวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (CODATA) แนะนำให้ใช้ตั้งแต่ปี..

ค่าคงตัวของพลังค์และสเปกโทรสโกปี · ค่าคงตัวของพลังค์และอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

ปริซึม

ปริซึมหกเหลี่ยมปรกติ ปริซึม (prism) คือทรงหลายหน้าที่สร้างจากฐานรูปหลายเหลี่ยมที่เหมือนกันและขนานกันสองหน้า และหน้าด้านข้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน พื้นที่หน้าตัดทุกตำแหน่งที่ขนานกับฐานจะเป็นรูปเดิมตลอด และปริซึมก็เป็นพริสมาทอยด์ (prismatoid) ชนิดหนึ่งด้วย ปริซึมมุมฉาก (right prism) หมายความว่าเป็นปริซึมที่มีจุดมุมของรูปหลายเหลี่ยมบนฐานทั้งสองอยู่ตรงกันตามแนวดิ่ง ทำให้หน้าด้านข้างตั้งฉากกับฐานพอดีและเป็นรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากทุกด้าน ส่วน ปริซึม n เหลี่ยมปกติ (n-prism) หมายถึงปริซึมที่มีรูปหลายเหลี่ยมบนฐาน เป็นรูปหลายเหลี่ยมปรกติ (ทุกด้านยาวเท่ากัน) และเมื่อปริซึมอันหนึ่งๆ สามารถเป็นได้ทั้งปริซึมมุมฉาก ปริซึม n เหลี่ยมปรกติ และขอบทุกด้านยาวเท่ากันหมด จะถือว่าปริซึมอันนั้นเป็นทรงหลายหน้ากึ่งปรกติ (semiregular polyhedron) ทรงสี่เหลี่ยมด้านขนานก็ถือเป็นปริซึมสี่เหลี่ยมด้านขนาน สำหรับปริซึมสี่เหลี่ยมมุมฉากก็เทียบเท่ากับทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก และปริซึมสี่เหลี่ยมจัตุรัสก็คือทรงลูกบาศก์นั่นเอง ปริมาตรของปริซึมสามารถคำนวณได้ง่ายๆ โดยการหาพื้นที่ผิวของฐานมาหนึ่งด้าน คูณด้วยความสูงของปริซึม.

ปริซึมและสเปกโทรสโกปี · ปริซึมและอะตอม · ดูเพิ่มเติม »

เส้นสเปกตรัม

ปกตรัมต่อเนื่อง สเปกตรัมแบบเส้นสว่าง หรือเส้นการแผ่ (emission line) สเปกตรัมแบบเส้นมืด หรือเส้นการดูดกลืน (absorption line) เส้นสเปกตรัม คือแสงที่เป็นเส้นหรือแถบที่แสดงออกมาเป็นสี โดยการแผ่รังสีที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านปริซึม แผ่นเกรตติ้ง หรือสเปกโตรสโคป เห็นเป็นสีได้ 7 สี ซึ่งไม่มีความต่อเนื่องกัน มีการเว้นช่วงความถี่และมีความยาวคลื่นแตกต่างกันจนเกิดเป็นแถบ ๆ เรียงกันไป คำว่า สเปกตรัม มาจากภาษาละตินมีความหมายว่า “Ghost” เพราะแสงพวกนี้ปรากฏแสงเป็นแบบ “Gostlike” จากแสงของจริงที่เป็นแสงสีขาว ไม่มีสีสันอย่างสเปกตรัมนั่นเอง เส้นสเปกตรัมเป็นหนึ่งในประเภทของสเปกตรัมจาก 2 ประเภท ได้แก่ สเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง (Continuous spectrum) และสเปกตรัมต่อเนื่อง (Continuous spectrum) ซึ่งสเปกตรัมต่อเนื่องนั้นจะมีแถบสีที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันไป เช่น สเปกตรัมจากวัตถุดำ ซึ่งหมายถึงวัตถุที่มีคุณสมบัติดูดกลืนแสง ไม่สามารถสะท้อนได้ ทึบตัน สามารถหมายถึงดาวฤกษ์ ซึ่งก็คือดวงอาทิตย์ และยังหมายถึงไส้หลอดไฟต่าง ๆ เป็นต้น ส่วนเส้นสเปกตรัมถือเป็นสเปกตรัมไม่ต่อเนื่องที่มีการแผ่รังสีเป็นแถบ ๆ เส้น ๆ เว้นระยะไปและมีความถี่และความยาวคลื่นบางครั้ง ไม่มีความต่อเนื่องกันเลย เช่น สเปคตรัมของอะตอมไฮโดรเจน.

สเปกโทรสโกปีและเส้นสเปกตรัม · อะตอมและเส้นสเปกตรัม · ดูเพิ่มเติม »