Widmo absorpcji a widmo emisji
Widma absorpcyjne i emisyjne gatunków pomagają w identyfikacji tych gatunków i dostarczają wielu informacji na ich temat. Kiedy widma absorpcyjne i emisyjne gatunków są połączone, tworzą widmo ciągłe.
Co to jest widmo absorpcji?
Widmo absorpcji to wykres pomiędzy absorbancją a długością fali. Czasami zamiast długości fali na osi x można również użyć częstotliwości lub liczby fali. Wartość absorpcji logarytmicznej lub wartość transmisji jest również wykorzystywana w niektórych przypadkach dla osi y. Widmo absorpcyjne jest charakterystyczne dla danej cząsteczki lub atomu. Dlatego może służyć do identyfikacji lub potwierdzenia tożsamości konkretnego gatunku. Kolorowy związek jest widoczny dla naszych oczu w tym konkretnym kolorze, ponieważ pochłania światło z widzialnego zakresu. W rzeczywistości pochłania kolor dopełniający koloru, który widzimy. Na przykład widzimy obiekt jako zielony, ponieważ pochłania fioletowe światło z zakresu widzialnego. Zatem fioletowy jest kolorem dopełniającym zieleni. Podobnie atomy lub cząsteczki również absorbują 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 pochłaniają tylko niektóre długości fal. Więc kiedy widmo jest rejestrowane, składa się z wielu bardzo wąskich linii absorpcyjnych. Jest to znane jako widmo atomowe i jest charakterystyczne dla danego typu atomu. Pochłonięta energia jest wykorzystywana do wzbudzania naziemnych elektronów do wyższych poziomów atomu. Nazywa się to przejściem elektronicznym. Różnica energii między tymi dwoma poziomami jest dostarczana przez fotony w promieniowaniu elektromagnetycznym. Ponieważ różnica energii jest dyskretna i stała, ten sam rodzaj atomów zawsze będzie absorbować te same długości fal z danego promieniowania. Gdy cząsteczki są wzbudzane promieniowaniem UV, widzialnym i IR, przechodzą trzy różne rodzaje przejść: elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne. Z tego powodu w widmach absorpcji molekularnej zamiast wąskich linii pojawiają się pasma absorpcji.
Co to jest widmo emisji?
Atomy, jony i molekuły mogą być pobudzane do wyższych poziomów energetycznych poprzez dostarczanie energii. Czas życia stanu wzbudzonego jest na ogół krótki. Dlatego te wzbudzone gatunki muszą uwolnić pochłoniętą energię i powrócić do stanu podstawowego. Nazywa się to relaksacją. Uwalnianie energii może odbywać się jako promieniowanie elektromagnetyczne, ciepło lub oba rodzaje. Wykres uwalnianej energii w funkcji długości fali jest znany jako widmo emisji. Każdy pierwiastek ma unikalne widmo emisyjne, podobnie jak unikalne widmo absorpcyjne. Tak więc promieniowanie ze źródła można scharakteryzować za pomocą widm emisyjnych. Widma liniowe występują, gdy promieniujące cząstki są pojedynczymi cząstkami atomowymi, które są dobrze oddzielone w gazie. Widma pasmowe powstają w wyniku promieniowania cząsteczek.
Jaka jest różnica między widmem absorpcyjnym a emisyjnym?
• Widmo absorpcyjne podaje długości fal, które gatunek pochłonąłby w celu wzbudzenia do stanów wyższych. Widmo emisji podaje długości fal, które gatunek uwolniłby po powrocie do stanu podstawowego ze stanu wzbudzonego.
• Widmo absorpcyjne można rejestrować po dostarczeniu promieniowania do próbki, natomiast widmo emisyjne można rejestrować przy braku źródła promieniowania.
