Különbség a kibocsátási és az abszorpciós spektrum között

Nátrium-atomkibocsátási spektrum

Kibocsátás és abszorpciós spektrum

Egy vegyszer, amelynek célja egy adott anyag vagy oldat elemi összetételének felfedezése, az atomokat emissziós és / vagy abszorpciós spektroszkópiával megkülönböztetheti. Mindkét folyamat az elektronok és a fotonok megfigyelésére irányul, amikor fénynek vannak kitéve. Ezekben a folyamatokban spektrofotométerre és fényforrásra van szükség. A tudósnak rendelkeznie kell az egyes atomok abszorpciós kibocsátásának értékeinek listájával, mielőtt az anyagot spektroszkópiának vetik.

Például, amikor a tudós egy mintát egy távoli területről fedez fel, és célja az anyag összetételének megismerése, dönthet úgy, hogy a mintát emissziós vagy abszorpciós spektroszkópiának vetik alá. Az abszorpciós spektrumban azt kell megfigyelnie, hogy az atomok elektronjai hogyan szívják fel a fényforrás elektromágneses energiáját. Amikor a fény atomokhoz, ionokhoz vagy molekulákhoz irányul, a részecskék hajlamosak olyan hullámhosszokat elnyelni, amelyek gerjesztik őket, és az egyik kvantumról a másikra mozoghatnak. A spektrofotométer rögzíti az abszorbeált hullámhossz mennyiségét, és a tudós ezután az elemjellemzők listájára hivatkozva meghatározhatja az összegyűjtött minta összetételét.

Az emisszióspektrumokat ugyanolyan fényszubjekciós eljárással hajtjuk végre. Ezekben a folyamatokban azonban a tudós megfigyeli az atom fotonjai által kibocsátott fény- vagy hőenergia mennyiségét, ami visszatér az eredeti kvantumhoz.

Gondolj bele erre: a Nap az atom központja, fotonokból és neutronokból áll. A Nap körül keringő bolygók az elektronok. Amikor egy hatalmas zseblámpát a Föld felé irányítanak (elektronként), a Föld izgatott lesz és felmegy a Neptunusz pályájára. A Föld által abszorbeált energiát rögzítjük az abszorpciós spektrumokban.
Az óriás zseblámpa eltávolításakor a Föld fényt bocsát ki annak érdekében, hogy visszatérjen eredeti állapotába. Ilyen esetekben a spektrofotométer rögzíti a Föld által kibocsátott hullámhossz mennyiségét annak érdekében, hogy a tudós meg tudja határozni a Naprendszer alkotóelemeinek típusát..

Néhány elem abszorpciós spektruma

Ezen felül az abszorpcióhoz - az emisszióspektrummal ellentétben - nincs szükség az ionok vagy atomok gerjesztésére. Mindkettőnek fényforrással kell rendelkeznie, de ezeknek a két folyamatban változniuk kell. A kvarclámpákat általában az abszorpcióban használják, míg az égők alkalmasak az emisszióspektrumokhoz.

A két spektrum másik különbsége a „nyomtatott” kimenetben rejlik. Egy kép kidolgozásakor például az emisszióspektrum a színes fénykép, míg az abszorpciós spektrum a negatív nyomat. Itt van miért: az emisszióspektrumok olyan fényt bocsáthatnak ki, amely az elektromágneses spektrum különböző tartományaira kiterjed, ezáltal színes vonalakat generálva alacsony energiájú rádióhullámokkal a nagyobb energiájú gammasugarakhoz. A prizma színeit ezekben a spektrumokban általában megfigyeljük.

Másrészt az abszorpció több színt bocsát ki, üres vonallal párosítva. Ennek oka az, hogy az atomok a mintában lévő elemek típusától függő frekvencián vesznek fényt. A folyamat során újrakibocsátott fény nem valószínű, hogy ugyanabban az irányban bocsát ki, mint ahonnan az abszorbeált foton származik. Mivel az atomból származó fény nem irányítható a tudós felé, úgy tűnik, hogy a fények fekete vonalúak, mivel az elektromágneses spektrumban hiányzik a hullám.

Összefoglaló:

1.A kibocsátási és abszorpciós spektrumok egyaránt felhasználhatók az anyag összetételének meghatározására.
2.Legyen fényforrást és spektrofotométert.
3.Kibocsátási spektrumok mérik a kibocsátott fény hullámhosszát, miután az atomok hővel gerjesztették, míg az abszorpció az atom által elnyelt hullámhosszat méri.
4.A kibocsátási spektrumok az összes színt kibocsátják az elektromágneses spektrumban, míg az abszorpciónak néhány színe hiányozhat az abszorbeált fotonok újbóli kibocsátásának átirányítása miatt.