ಅಣುರೋಹಿತ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗಿ ಉರಿಯುತ್ತಿರುವ ಅನಿಲಗಳ ಜ್ವಾಲೆಯ ಬೆಳಕಿನ ರೋಹಿತ (ಉದಾ:ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಉರಿಯುತ್ತಿರುವ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲಿನ ಅನಿಲ) ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಗೆರೆಗಳ ಪರಂಪರೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಪಟ್ಟಿಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುವಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಣುರೋಹಿತದ (ಮೊಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್) ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ. ಪರಮಾಣುರೋಹಿತ ಹೀಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಅಲ್ಲಿ ಗೆರೆಗಳು ವಿಚ್ಛಿನ್ನವಾಗಿರುವುವು. ಪರಮಾಣುರೋಹಿತವನ್ನು ರೇಖಾರೋಹಿತ (ಲೈನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್) ಎಂದೂ ಅಣುರೋಹಿತವನ್ನು ಪಟ್ಟಿರೋಹಿತ (ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್) ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಅಣುರೋಹಿತಗಳ ಅಭ್ಯಾಸ ಭೌತ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳ ಬೆಳೆವಣಿಗೆಗೂ ಅಣುಗಳ ರಚನಾಕ್ರಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದರಲ್ಲಿಯೂ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸಿದೆ. ಖಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇದರ ಉಪಯೋಗ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ.

ವೀಕ್ಷಣೆ ಹಾಗೂ ವಿಧಗಳು

ಬೆಳಕಿನ ಒಂದೊಂದು ತರಂಗಮಾನ ಪ್ರದೇಶದ ಅಭ್ಯಾಸಕ್ಕೂ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಅಣುರೋಹಿತ ವೀಕ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದೊಂದು ಕ್ರಮವಿದೆ. ೧ ಸೆಂ.ಮೀ. ತರಂಗಮಾನದಿಂದ ತೊಡಗಿ ಸುಮಾರು 10^-5 ಸೆಂ.ಮೀ. ವರೆಗೂ (ಅಥವಾ ೧,೦೦೦ ಆಂಗ್‍ಸ್ಟ್ರಾಂ, ೧ಆ= 10^-8 ಸೆಂ. ಮೀ.) ಅಣುರೋಹಿತವನ್ನು ನೋಡಬಹುದು.

ಸೂಕ್ಷ್ಮತರಂಗ (ಮೈಕ್ರೋವೇವ್) ಮತ್ತು ಅತಿರಕ್ತ (ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್) ಪ್ರದೇಶಗಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ಗ್ರಹಣರೋಹಿತಗಳ ಆಭ್ಯಾಸವೇ ಇದುವರೆಗೆ ಬಹುಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈ ರೀತಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ಉಗಮಗಳಲ್ಲಿ ಚಾಪಗಳು (ಆರ್ಕ್ಸ್), ಜ್ವಾಲೆಗಳು (ಫ್ಲೇಮ್ಸ್), ಅನಿಲಗಳ ಮತ್ತು ಆವಿಗಳ ಮೂಲಕ ಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಆಕಾಶ ಕಾಯಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಈ ಉಗಮಗಳ ಅಣುರಚನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಲ್ಲಿ ಅಣುರೋಹಿತದ ಪಾತ್ರ ಹಿರಿದು.

ಅಣುಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಅಣು ಒಂದು ಶಕ್ತಿಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಜಿಗಿಯುವಾಗ ರೋಹಿತದಲ್ಲಿ ಗೆರೆಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಥ ಎರಡು ಶಕ್ತಿಸ್ಥಿತಿಗಳು E₁, E₂ ಆಗಿದ್ದರೆ E₁ - E₂ = hv ಎಂಬ ಮೂಲಭೂತ ಸಂಬಂಧದಿಂದ ಸೂಚಿಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿ v ಎಂಬುದು ಜಿಗಿದ ಅಥವಾ ಹೀರಿದ ಕಿರಣದ ಆವರ್ತಸಂಖ್ಯೆ; h ಪ್ಲಾಂಕನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ. ಹೀಗೆ ಅಣು ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಗೆ ಜಿಗಿದಾಗ ಒಂದು ಫೋಟಾನ್‍ನಷ್ಟು ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪ್ಲಾಂಕ್ಸ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಇತಿಹಾಸ

೧೯ನೇಯ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಬುನ್‍ಸನ್ ಮತ್ತು ಕೀರ್ಷಾಫ್ ಇವರು ಪರಮಾಣು ರೋಹಿತದ ಮೂಲಕ ಗುಣಸಂಬಂಧಿ ವಿಭಜನೆ ನಡೆಸುವ ದಾರಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಗಿದರು.^[೧]^[೨] ಸೀಸಿಯಂ ಮತ್ತು ಥಾಲಿಯಂನಂಥ ಹೊಸ ಮೂಲವಸ್ತುಗಳು ಹೀಗೆ ಶೋಧಿತವಾದುವು. ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ ಎಂಬ ಮೂಲವಸ್ತುವಿರುವುದನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದ್ದು ಈ ಕ್ರಮದಿಂದಲೇ. ೧೯೨೦-೧೯೩೦ರವರೆಗೆ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ವಿಷಯವಾಗಿ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಸೂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುವವರೆಗೆ ಅಣು ರೋಹಿತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಗತಿ ಆಗಲಿಲ್ಲ. ಬಹುಪರಮಾಣುವಿನ ಅಣುಗಳ ರೋಹಿತ ಕ್ಲಿಷ್ಟ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡಿ ಹೆಚ್ಚು ಗಮನ ಸೆಳೆಯಿತು (೧೯೪೫). ೧೯೬೦ರ ವೇಳೆಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಿಗಿಂತ ಅದೆಷ್ಟೊ ಮುಂದೆ ಇದ್ದುವು. ಬಹು ಪರಮಾಣುವಿನ ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಕುರಿತು ಪರಿಮಾಣಸಂಬಂಧಿ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬೇಕಾಗಿದೆಯಷ್ಟೆ.

ಬೆಳಕಿನ ಚದರಿಕೆ

ಬೆಳಕಿನ ಚದರಿಕೆ (ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್) ಪರಿಣಾಮಗಳಿಂದ ಅಣುಗಳ ಭ್ರಮಣ ಮತ್ತು ಕಂಪನಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ವಿಷಯವನ್ನು ಅರಿಯಬಹುದು. ಬೆಳಕು ಪರಮಾಣು ಅಥವಾ ಅಣುವಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಬೀಜಾಣುಗಳ ಸುತ್ತ ಇರುವ ಋಣಕಣಗಳ ವಿನಿಯೋಗ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಇದರಿಂದ ಬೆಳಕು ಚದರುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ, ವಾತಾವರಣ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಚದುರಿಸುವುದರಿಂದ ಆಕಾಶ ನೀಲವರ್ಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಲಾರ್ಡ್ ರ‍್ಯಾಲೇ ತೋರಿಸಿದ.^[೩]^[೪]^[೫] ಶಕಲವಾದದ (ಕ್ವಾಂಟಂ ಥಿಯೊರಿ) ಸಹಾಯವಿಲ್ಲದೆ ವಿವರಿಸಬಹುದಾದ ಈ 'ಪ್ರಾಚೀನ' ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ರ‍್ಯಾಲೇ ಚದರಿಕೆ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ತರಂಗಮಾನದ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಅಣುಗಳು ಬಲುಕಡಿಮೆ ತೀವ್ರತೆಯ ತರಂಗಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗುವ `ಅರ್ವಾಚೀನ' ಚದರಿಕೆಯನ್ನು ತೋರ್ಪಡಿಸಬಹುದು. ಇದನ್ನು ರಾಮನ್ ಪರಿಣಾಮವೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.^[೬]

ಅನ್ವೇಷಣೆ

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರೋಹಿತಗಳ ವಿಷಯವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಬಹುದು. ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳು ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಅವುಗಳ ಪರಸ್ಪರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಲ್ಲ. ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಹತ್ತಿರ ತಂದಾಗ ಋಣಧ್ರುವ-ಋಣಧ್ರುವ ಮತ್ತು ಬೀಜಾಣು-ಬೀಜಾಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ವಿಕರ್ಷಣೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಮಧ್ಯ ದೂರಗಳಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸ್ಥಿರವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧನಗೊಂಡು (ಸ್ಟೇಬಲ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಬಾಂಡ್) ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಸ್ಥಿತಿಶಕ್ತಿ (ಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಎನರ್ಜಿ) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಲ್ಲ ದೂರಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದನ್ನೊಂದು ವಿಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್‍ನ ರೋಹಿತ

ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸ್ಥಿತಿಯ ಋಣಕಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೊಡುವ ಋಣಕಣಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣುವಿನ ಬೀಜಾಣುವಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮಾಡುವಂತೆ ಅಣುಗಳಲ್ಲೂ ಕೂಡ ಇದೇ ರೀತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಇದೆ. ಅಣುವಿನ ಎರಡು ಬೇರೆ ಋಣ ಸಂಬಂಧ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್) ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಭ್ರಮಣದ ಮತ್ತು ಕಂಪನದ ಮಟ್ಟಗಳ ಮಧ್ಯೆ ಉಂಟಾಗುವ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರೋಹಿತ ಉದಯಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ವೇಳೆ ಇಂಥ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟಿರುವುದರಿಂದ ಸ್ಥಾನಾಂತರಗಳು ಸೆಂ.ಮೀ. ಅಥವಾ ೧೦,೦೦೦ ಆ.-೧೦೦೦ ಆ. ತರಂಗಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ತರಂಗಮಾನದ ಭಾಗ ಊದಾಬಣ್ಣದಿಂದ (ಸುಮಾರು ೪೦೦೦ ಆ.) ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ವರೆಗೆ (ಸುಮಾರು ೭೦೦೦ ಆ.) ಇರುವ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇಂಥ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪಟ್ಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಕಬ್ಬಿಣದ ರೋಹಿತ

ಅಣುರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರತ್ಯಕ್ಷವಾಗಿ ತಿಳಿಸುವ ಸಾಧನ ಅಣುರೋಹಿತ. ದ್ವಿಪರಮಾಣು (ಅಂದರೆ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ) ಅಣುವಿನ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅದರ ರೋಹಿತದಿಂದ ತಿಳಿಯಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೂ ಬಹುಪರಮಾಣು ಅಣುಗಳ ಅಭ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಅತಿರಕ್ತ, ರಾಮನ್ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತರಂಗ ರೋಹಿತಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಸಹಕಾರಿಯಾಗಿವೆ. ಬಹುಪರಮಾಣು ಅಣುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರೋಹಿತಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾಗಿವೆ. ಸರಳ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ರೋಹಿತ ಅಣುವಿನ ಸಮಸ್ಥಿತಿ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಕಂಪನದ ಕ್ರಮವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

↑
See:
- Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" (On Fraunhofer's lines), Monatsbericht der Königlichen Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Monthly report of the Royal Prussian Academy of Sciences in Berlin), 662–665.
- Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber das Sonnenspektrum" (On the sun's spectrum), Verhandlungen des naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (Proceedings of the Natural History / Medical Association in Heidelberg), 1 (7) : 251–255.
↑ G. Kirchhoff (1860). "Ueber die Fraunhofer'schen Linien". Annalen der Physik. 185 (1): 148–150. Bibcode:1860AnP...185..148K. doi:10.1002/andp.18601850115.
↑ Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the light from the sky, its polarization and colour". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (271): 107–120. doi:10.1080/14786447108640452.
↑ Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the light from the sky, its polarization and colour". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (273): 274–279. doi:10.1080/14786447108640479.
↑ Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the scattering of light by small particles". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (275): 447–454. doi:10.1080/14786447108640507.
↑ Young, Andrew T (1981). "Rayleigh scattering". Applied Optics. 20 (4): 533–5. Bibcode:1981ApOpt..20..533Y. doi:10.1364/AO.20.000533. PMID 20309152.

ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು

Emission spectra of atmospheric gases Archived 2016-09-21 ವೇಬ್ಯಾಕ್ ಮೆಷಿನ್ ನಲ್ಲಿ.

[1] See:
Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" (On Fraunhofer's lines), Monatsbericht der Königlichen Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Monthly report of the Royal Prussian Academy of Sciences in Berlin), 662–665.

Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber das Sonnenspektrum" (On the sun's spectrum), Verhandlungen des naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (Proceedings of the Natural History / Medical Association in Heidelberg), 1 (7) : 251–255.

[2] Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" (On Fraunhofer's lines), Monatsbericht der Königlichen Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Monthly report of the Royal Prussian Academy of Sciences in Berlin), 662–665.

[3] Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber das Sonnenspektrum" (On the sun's spectrum), Verhandlungen des naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (Proceedings of the Natural History / Medical Association in Heidelberg), 1 (7) : 251–255.

[2] G. Kirchhoff (1860). "Ueber die Fraunhofer'schen Linien". Annalen der Physik. 185 (1): 148–150. Bibcode:1860AnP...185..148K. doi:10.1002/andp.18601850115.

[3] Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the light from the sky, its polarization and colour". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (271): 107–120. doi:10.1080/14786447108640452.

[4] Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the light from the sky, its polarization and colour". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (273): 274–279. doi:10.1080/14786447108640479.

[5] Strutt, Hon. J.W. (1871). "On the scattering of light by small particles". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (275): 447–454. doi:10.1080/14786447108640507.

[6] Young, Andrew T (1981). "Rayleigh scattering". Applied Optics. 20 (4): 533–5. Bibcode:1981ApOpt..20..533Y. doi:10.1364/AO.20.000533. PMID 20309152.

[೧]

[೨]

[೩]

[೪]

[೫]

[೬]