Różnica między widmami emisji i absorpcji

Widmo emisji atomowej sodu

Widma emisyjne vs. absorpcyjne

Chemik mający na celu odkrycie składu pierwiastkowego określonej substancji lub roztworu może różnicować atomy poprzez spektroskopię emisyjną i / lub absorpcyjną. Oba procesy mają na celu obserwację elektronów i fotonów pod wpływem światła. W tych procesach potrzebny jest spektrofotometr wraz ze źródłem światła. Naukowiec musi mieć listę wartości dla obu emisji absorpcji dla każdego atomu przed poddaniem substancji spektroskopii.

Na przykład, gdy naukowiec odkrywa próbkę z odległego obszaru i dąży do poznania składu materii, może zdecydować się na poddanie próbki spektroskopii emisyjnej lub absorpcyjnej. W widmach absorpcyjnych ma obserwować, w jaki sposób elektrony atomów absorbują energię elektromagnetyczną ze źródła światła. Kiedy światło jest skierowane na atomy, jony lub cząsteczki, cząsteczki mają tendencję do pochłaniania długości fal, które mogą je wzbudzać i powodować ich przemieszczanie się z jednej kwantowej na drugą. Spektrofotometr może rejestrować ilość zaabsorbowanej długości fali, a naukowiec może następnie odnieść się do listy charakterystyk elementu w celu ustalenia składu zebranej próbki.

Widma emisyjne są wykonywane z tym samym procesem poddawania światła. Jednak w tych procesach naukowiec obserwuje ilość energii świetlnej lub cieplnej emitowanej przez fotony atomu, która powoduje, że wracają do pierwotnego kwantu.

Pomyśl o tym w ten sposób: Słońce jest centrum atomu, składającym się z fotonów i neutronów. Planety krążące wokół Słońca to elektrony. Kiedy gigantyczna latarka skierowana jest na Ziemię (jako elektron), Ziemia podnieca się i przesuwa się na orbitę Neptuna. Energia pochłonięta przez Ziemię jest rejestrowana w widmach absorpcyjnych.
Kiedy gigantyczna latarka zostanie zdjęta, Ziemia emituje światło, aby mogła powrócić do pierwotnego stanu. W takich przypadkach spektrofotometr rejestruje długość fali emitowanej przez Ziemię, aby naukowiec mógł określić rodzaj elementów wchodzących w skład Układu Słonecznego.

Widmo absorpcyjne kilku elementów

Oprócz tego absorpcja nie wymaga wzbudzenia jonów lub atomów, w przeciwieństwie do widm emisyjnych. Oba muszą mieć źródło światła, ale powinny się one różnić w dwóch procesach. Lampy kwarcowe są zwykle używane do absorpcji, a palniki nadają się do widm emisyjnych.

Kolejna różnica między tymi dwoma widmami polega na wydruku. Na przykład przy opracowywaniu obrazu widmo emisyjne jest fotografią kolorową, a widmo absorpcyjne to wydruk negatywny. Oto dlaczego: widma emisyjne mogą emitować światło, które rozciąga się na różne zakresy widma elektromagnetycznego, wytwarzając w ten sposób kolorowe linie z niskoenergetycznymi falami radiowymi do promieni gamma o wyższej energii. Kolory w pryzmacie są zwykle obserwowane w tych widmach.

Z drugiej strony absorpcja może emitować kilka kolorów w połączeniu z pustymi liniami. Jest tak, ponieważ atomy pochłaniają światło z częstotliwością zależną od rodzaju pierwiastków obecnych w próbce. Jest mało prawdopodobne, aby ponownie emitowane światło w tym procesie było emitowane w tym samym kierunku, z którego pochodzi pochłonięty foton. Ponieważ światło z atomu nie może być skierowane w stronę naukowca, światła wydają się mieć czarne linie z powodu brakujących fal w widmach elektromagnetycznych.

Streszczenie:

1. Do określania składu materii można zastosować widma emisyjne i absorpcyjne.
2. Oba używają źródła światła i spektrofotometru.
3. Widma emisyjne mierzą długość fali emitowanego światła po wzbudzeniu atomów przez ciepło, natomiast absorpcja mierzy długość fali pochłoniętą przez atom.
4. Widma emisyjne emitują wszystkie kolory w spektrum elektromagnetycznym, podczas gdy absorpcja może mieć kilka kolorów brakujących z powodu przekierowania reemisji pochłoniętych fotonów.