Tärkein ero - imeytyminen vs emissio -spektrit

Atomin rakenne sisältää ytimen, jota kutsutaan ytimeksi ja elektronipilven ytimen ympärille. Nykyaikaisen atomiteorian mukaan nämä elektronit on sijoitettu erityisille energiatasoille, joita kutsutaan kuoriksi tai orbitaaleiksi, missä niiden energiat kvantisoidaan. Kuorella, joka on lähinnä ydintä, tiedetään olevan pienin energia. Kun atomi saa energiaa ulkoisesti, se saa elektronit hyppäämään kuoresta toiseen. Näitä liikkeitä voidaan käyttää absorptio- ja emissiospektrien saamiseen. Sekä absorptio- että emissiospektrit ovat linjaspektrejä. Suurin ero absorptio- ja emissiospektrien välillä on se absorptiospektrit osoittavat mustia rakoja/viivoja kun taas emissiospektrit osoittavat spektreissä eri värisiä viivoja.

Keskeiset alueet

1. Mitä ovat absorptiospektrit - Määritelmä, ominaisuudet 2. Mitä ovat päästöspektrit - Määritelmä, ominaisuudet 3. Mitä eroa on absorptio- ja emissiospektreillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Atomi, absorptiospektri, emissiospektri, orbitaali, fotoni, kuori

Mitä ovat absorptiospektrit

Absorptiospektri voidaan määritellä spektriksi, joka saadaan lähettämällä sähkömagneettista säteilyä aineen läpi. Absorptiospektrien ominaispiirre on, että spektrissä näkyy tummia viivoja.

Imeytymispektri on seurausta siitä, että aineessa olevat atomit absorboivat fotoneja. Kun aine altistuu sähkömagneettiselle säteilylle, kuten valkoiselle valolle, se voi saada absorptiospektrit. Jos fotonin energia on sama kuin kahden energiatason välinen energia, elektroni absorboi fotonin energian alemmalla energiatasolla. Tämä absorptio lisää kyseisen elektronin energiaa. Sitten tuon elektronin energia on korkea. Näin se hyppää korkeammalle energiatasolle. Mutta jos fotonin energia ei ole yhtä suuri kuin kahden energiatason välinen energiaero, fotoni ei imeydy.

Sitten säteilyn siirtyminen aineen läpi antaa värillisiä raitoja, jotka vastaavat fotoneja, joita ei absorboitu; tummat viivat osoittavat fotoneja, jotka ovat absorboituneet. Fotonin energia annetaan muodossa;

E = hc / λ

Missä, E - fotonin energia (Jmol^-1) c - Säteilyn nopeus (ms^-1)

h - Plankin vakio (Js) λ - Aallonpituus (m)

Siksi energia on kääntäen verrannollinen sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuteen. Koska valonlähteen jatkuva spektri on annettu sähkömagneettisen säteilyn aallonpituusalueena, puuttuvat aallonpituudet löytyvät. Energian tasot ja niiden sijainnit atomissa voidaan myös määrittää tästä. Tämä osoittaa, että absorptiospektri on spesifinen tietylle atomille.

Kuva 1: Muutaman alkuaineen absorptiospektri

Mitä ovat päästöspektrit

Päästöspektri voidaan määritellä aineen lähettämän sähkömagneettisen säteilyn spektriksi. Atomi lähettää sähkömagneettista säteilyä, kun se tulee vakaaseen tilaan viritetystä tilasta. Innostuneilla atomeilla on korkeampi energia. Jotta atomit voisivat vakiintua, niiden pitäisi tulla matalampaan energiatilaan. Niiden energia vapautuu fotoneina. Tämä fotonien kokoelma tekee spektrin, joka tunnetaan emissiospektrinä.

Emissiospektri näyttää värillisiä viivoja tai kaistoja spektrissä, koska vapautuneilla fotoneilla on tietty aallonpituus, joka vastaa tietyn jatkuvan spektrin aallonpituutta. Siksi kyseisen aallonpituuden väri jatkuvassa spektrissä näkyy emissiospektrissä.

Päästöspektri on ainutlaatuinen aineelle. Tämä johtuu siitä, että emissiospektri on täsmälleen päinvastainen kuin absorptiospektri.

Kuva 2: Heliumin päästöspektri

Ero absorptio- ja emissiospektrien välillä

Määritelmä

Imeytymispektrit: Absorptiospektri voidaan määritellä spektriksi, joka saadaan lähettämällä sähkömagneettista säteilyä aineen läpi.

Päästöspektrit: Päästöspektri voidaan määritellä aineen lähettämän sähkömagneettisen säteilyn spektriksi.

Energiankulutus

Imeytymispektrit: Absorptiospektri syntyy, kun atomit absorboivat energiaa.

Päästöspektrit: Päästöspektri syntyy, kun atomit vapauttavat energiaa.

Ulkomuoto

Imeytymispektrit: Imeytymispektrit osoittavat tummia viivoja tai aukkoja.

Päästöspektrit: Päästöspektrit osoittavat värillisiä viivoja.

Atomien energia

Imeytymispektrit: Atomi saavuttaa korkeamman energiatason, kun kyseinen atomi antaa absorptiospektrin.

Päästöspektrit: Päästöspektri annetaan, kun viritetty atomi saavuttaa matalamman energiatason.

Aallonpituus

Imeytymispektrit: Absorptiospektrit kuvaavat aineen absorboimia aallonpituuksia.

Päästöspektrit: Päästöspektrit muodostavat aineen lähettämät aallonpituudet.

Yhteenveto

Viivaspektrit ovat erittäin hyödyllisiä tuntemattoman aineen määrittämisessä, koska nämä spektrit ovat ainutlaatuisia tietylle aineelle. Tärkeimmät spektrityypit ovat jatkuvia spektrejä, absorptiospektrejä ja emissiospektrejä. Suurin ero absorptio- ja emissiospektrien välillä on se, että absorptiospektrit osoittavat mustia aukkoja/viivoja, kun taas emissiospektrit osoittavat eri värisiä viivoja.

Viitteet:

1. "Imeytymis- ja emissio -spektrit." Astronomian ja astrofysiikan laitos. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 19. kesäkuuta 2017. 2. ”Emissio- ja absorptiospektrit.” Kaikki matematiikka ja tiede. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 19. kesäkuuta 2017.

Kuva:

1. ”Muutamien alkuaineiden absorptiokirjo” Almuazi-Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedia2: n kautta. ”Heliumin näkyvä spektri”, kirjoittanut Jan Homann-Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta