Abszorpciós spektrum vs emissziós spektrum
Egy faj abszorpciós és emissziós spektrumai segítenek azonosítani ezeket a fajokat, és rengeteg információt nyújtanak róluk. Amikor egy faj abszorpciós és emissziós spektrumát összeállítják, ezek alkotják a folytonos spektrumot.
Mi az abszorpciós spektrum?
Az abszorpciós spektrum az abszorbancia és a hullámhossz között rajzolt diagram. Néha hullámhossz helyett frekvencia vagy hullámszám is használható az x tengelyben. A log abszorpciós értéket vagy az átviteli értéket bizonyos esetekben az y tengelyre is használják. Az abszorpciós spektrum egy adott molekulára vagy atomra jellemző. Ezért felhasználható egy adott faj azonosságának azonosításához vagy megerősítéséhez. Színes vegyület látható a szemünk számára abban a bizonyos színben, mert elnyeli a fényt a látható tartományból. Valójában elnyeli a látott szín kiegészítő színét. Például egy tárgyat zöldnek látunk, mert a lila fényt elnyeli a látható tartományból. Így a lila a zöld kiegészítő színe. Hasonlóképpen,az atomok vagy molekulák bizonyos hullámhosszakat elnyelik az elektromágneses sugárzásból is (ezeknek a hullámhosszaknak nem feltétlenül a látható tartományban kell lenniük). Amikor az elektromágneses sugárnyaláb áthalad egy gáznemű atomokat tartalmazó mintán, csak néhány hullámhosszat nyelnek el az atomok. Tehát a spektrum rögzítésekor számos nagyon keskeny abszorpciós vonal áll. Ezt atomspektrumnak nevezik, és jellemző egy atomtípusra. Az elnyelt energiát arra használják, hogy a föld elektronokat az atom felső szintjére gerjessze. Ezt elektronikus átmenetnek nevezik. A két szint közötti energiakülönbséget az elektromágneses sugárzás fotonjai szolgáltatják. Mivel az energiakülönbség diszkrét és állandó, az azonos típusú atomok mindig azonos hullámhosszakat vesznek fel az adott sugárzásból. Amikor a molekulákat UV, látható és IR sugárzás gerjeszti, három különböző típusú átmeneten mennek keresztül, mint elektronikus, rezgéses és rotációs. Emiatt a molekuláris abszorpciós spektrumokban abszorpciós sávok jelennek meg keskeny vonalak helyett.
Mi az az emissziós spektrum?
Az atomok, ionok és molekulák energiát adva magasabb energiaszintre gerjeszthetők. A gerjesztett állapot élettartama általában rövid. Ezért ezeknek az izgatott fajoknak el kell engedniük az elnyelt energiát, és vissza kell térniük az alapállapotba. Ezt relaxációnak nevezik. Az energia felszabadulása elektromágneses sugárzásként, hőként vagy mindkét típusként történhet. A felszabadult energia és a hullámhossz közötti diagramot emissziós spektrumnak nevezzük. Minden elemnek egyedi emissziós spektruma van, akárcsak egyedi abszorpciós spektrumának. Tehát a forrásból származó sugárzás emissziós spektrumokkal jellemezhető. Vonalspektrumok akkor fordulnak elő, amikor a sugárzó fajok olyan egyedi atomrészecskék, amelyek jól el vannak választva egy gázban. A sávspektrumok a molekulák sugárzása miatt jelentkeznek.
Mi a különbség az abszorpciós és az emissziós spektrumok között?
• Az abszorpciós spektrum adja meg azokat a hullámhosszakat, amelyeket egy faj elnyelne annak érdekében, hogy gerjessze a felsőbb állapotokat. Az emissziós spektrum megadja azokat a hullámhosszakat, amelyeket egy faj felszabadítana, amikor a gerjesztett állapotból visszatér az alapállapotba.
• Abszorpciós spektrum rögzíthető a minta sugárzásával, míg az emissziós spektrum sugárforrás hiányában.
