Różnica między spektrum absorpcji a spektrum emisji

Spektrum absorpcji a spektrum emisji
 

Widma absorpcji i emisji gatunku pomagają zidentyfikować te gatunki i dostarczają wielu informacji na ich temat. Po zestawieniu widm absorpcji i emisji danego gatunku tworzą one widmo ciągłe.

Co to jest widmo absorpcyjne?

Widmo absorpcyjne to wykres rysowany między absorbancją a długością fali. Czasami zamiast długości fali w osi x można również zastosować częstotliwość lub liczbę fal. Logarytmiczna wartość absorpcji lub wartość transmisji jest również używana w przypadku osi y w niektórych przypadkach. Widmo absorpcyjne jest charakterystyczne dla danej cząsteczki lub atomu. Dlatego można go wykorzystać do identyfikacji lub potwierdzenia tożsamości konkretnego gatunku. Barwna mieszanka jest widoczna dla naszych oczu w tym konkretnym kolorze, ponieważ pochłania światło z widzialnego zakresu. W rzeczywistości pochłania uzupełniający się kolor widzianego koloru. Na przykład widzimy obiekt jako zielony, ponieważ pochłania fioletowe światło z widzialnego zakresu. Zatem fioletowy jest komplementarnym kolorem zieleni. Podobnie, atomy lub cząsteczki również pochłaniają pewne długości fal z promieniowania elektromagnetycznego (te długości fal niekoniecznie muszą znajdować się w zakresie widzialnym). Kiedy wiązka promieniowania elektromagnetycznego przechodzi przez próbkę zawierającą atomy gazowe, atomy absorbują tylko niektóre długości fal. Kiedy widmo jest rejestrowane, składa się ono z wielu bardzo wąskich linii absorpcyjnych. Jest to znane jako widmo atomowe i jest charakterystyczne dla określonego rodzaju atomu. Zaabsorbowana energia służy do wzbudzenia elektronów mielonych do wyższych poziomów w atomie. Jest to znane jako przejście elektroniczne. Różnica energii między dwoma poziomami jest dostarczana przez fotony w promieniowaniu elektromagnetycznym. Ponieważ różnica energii jest dyskretna i stała, ten sam rodzaj atomów zawsze absorbuje te same długości fal z danego promieniowania. Kiedy cząsteczki są wzbudzane promieniowaniem UV, widzialnym i IR, przechodzą trzy różne rodzaje przejść: elektroniczny, wibracyjny i rotacyjny. Z tego powodu w widmach absorpcji molekularnej zamiast wąskich linii pojawiają się pasma absorpcji.

Co to jest spektrum emisji?

Atomy, jony i cząsteczki mogą być podekscytowane wyższymi poziomami energii poprzez dostarczanie energii. Żywotność stanu wzbudzonego jest na ogół krótka. Dlatego te podekscytowane gatunki muszą uwolnić pochłoniętą energię i powrócić do stanu podstawowego. Jest to znane jako relaksacja. Uwalnianie energii może odbywać się jako promieniowanie elektromagnetyczne, ciepło lub oba typy. Wykres uwolnionej energii w zależności od długości fali jest znany jako widmo emisyjne. Każdy pierwiastek ma unikalne widmo emisyjne, podobnie jak ma unikalne widmo absorpcyjne. Tak więc promieniowanie ze źródła można scharakteryzować za pomocą widm emisyjnych. Widma liniowe występują, gdy promieniujące formy są pojedynczymi cząsteczkami atomowymi, które są dobrze oddzielone w gazie. Widma pasmowe powstają z powodu promieniowania cząsteczek.