Η βασική διαφορά μεταξύ των φασμάτων εκπομπής υδρογόνου και ηλίου είναι ότι το φάσμα εκπομπής ηλίου (πληθ. φάσματα) έχει περισσότερες γραμμές από αυτό του φάσματος εκπομπής υδρογόνου (συν. φάσματα).
Το φάσμα εκπομπής ενός χημικού στοιχείου ή ένωσης είναι η σειρά γραμμών που αντιπροσωπεύουν τα μήκη κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από αυτό το χημικό στοιχείο ενώ η μετάβαση ενός ηλεκτρονίου από ένα υψηλό ενεργειακό επίπεδο σε ένα χαμηλό ενεργειακό επίπεδο.
Τι είναι τα φάσματα εκπομπής υδρογόνου;
Το φάσμα εκπομπής υδρογόνου είναι ένα φάσμα που παράγεται από την εκπομπή φωτός από άτομα υδρογόνου σε διεγερμένες καταστάσεις. Εκεί, όταν περνάμε μια δέσμη λευκού φωτός μέσα από ένα δείγμα αερίου υδρογόνου, τότε τα άτομα απορροφούν ενέργεια. Μετά από αυτό, το ηλεκτρόνιο στο άτομο υδρογόνου διεγείρεται σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Ωστόσο, δεδομένου ότι η διαμονή σε υψηλό επίπεδο ενέργειας είναι ασταθής, αυτά τα ηλεκτρόνια τείνουν να επανέρχονται στο επίπεδο του εδάφους (ενεργειακό επίπεδο στο οποίο υπήρχαν προηγουμένως) εκπέμποντας ένα φωτόνιο ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που έχει ενέργεια ίση με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ αυτών των υψηλότερων και χαμηλότερα επίπεδα ενέργειας.
Εικόνα 01: Φάσμα εκπομπής υδρογόνου
Επιπλέον, η ποσότητα ενέργειας σε κάθε επίπεδο ενέργειας είναι μια σταθερή τιμή. Επομένως, η μετάβαση θα παράγει πάντα ένα φωτόνιο με την ίδια ενέργεια. Μπορούμε να παρατηρήσουμε το φάσμα εκπομπής ως έγχρωμο φως σε μαύρο φόντο. Ωστόσο, ο αριθμός των γραμμών που μπορούμε να παρατηρήσουμε εδώ είναι μικρότερος από αυτόν του φάσματος εκπομπής ηλίου.
Τι είναι τα φάσματα εκπομπής ηλίου;
Το φάσμα εκπομπής ηλίου είναι ένα φάσμα που παράγεται από την εκπομπή φωτός από άτομα ηλίου σε διεγερμένες καταστάσεις. Έχει περισσότερες γραμμές σε σύγκριση με το φάσμα εκπομπής υδρογόνου. Είναι κυρίως επειδή το άτομο ηλίου έχει περισσότερα ηλεκτρόνια από ένα άτομο υδρογόνου. Επομένως, περισσότερα ηλεκτρόνια διεγείρονται όταν περνάμε μια λευκή δέσμη φωτός μέσα από ένα δείγμα ηλίου και προκαλεί την εκπομπή περισσότερων φασματικών γραμμών.
Εικόνα 02: Φάσμα εκπομπής ηλίου
Σε αντίθεση με το υδρογόνο, υπάρχουν απώθηση ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίου και διαφορετικές έλξεις πυρήνων-ηλεκτρονίων στο άτομο ηλίου. Επομένως, διαφορετικά φάσματα (διαφορετικά από το υδρογόνο) βγαίνουν με διαφορετικά μήκη κύματος για το άτομο ηλίου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των φασμάτων εκπομπής υδρογόνου και ηλίου;
Το φάσμα εκπομπής υδρογόνου είναι ένα φάσμα που παράγεται από την εκπομπή φωτός από άτομα υδρογόνου σε διεγερμένες καταστάσεις. Από την άλλη πλευρά, το φάσμα εκπομπής ηλίου είναι ένα φάσμα που παράγεται από την εκπομπή φωτός από άτομα ηλίου σε διεγερμένες καταστάσεις. Και, η βασική διαφορά μεταξύ των φασμάτων εκπομπής υδρογόνου και ηλίου είναι ότι το φάσμα εκπομπής ηλίου έχει περισσότερες γραμμές από αυτό του φάσματος εκπομπής υδρογόνου. Είναι κυρίως επειδή το υδρογόνο έχει ένα ηλεκτρόνιο ανά άτομο ενώ το ήλιο έχει δύο ηλεκτρόνια ανά άτομο.
Επιπλέον, μια σημαντική διαφορά μεταξύ των φασμάτων εκπομπής υδρογόνου και ηλίου είναι ότι δεν υπάρχει επίδραση από απώθηση ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίου στα φάσματα εκπομπής υδρογόνου λόγω της παρουσίας ενός μόνο ηλεκτρονίου στο άτομο υδρογόνου, ενώ οι απωθήσεις ηλεκτρονίων-ηλεκτρονίου επηρεάζουν το ήλιο φάσματα εκπομπής λόγω της παρουσίας δύο ηλεκτρονίων.
Σύνοψη – Φάσματα εκπομπής υδρογόνου έναντι ηλίου
Το φάσμα εκπομπής είναι ένα φάσμα που εμφανίζει μια σειρά από γραμμές σε μαύρο φόντο. Εδώ, η εκπομπή φωτός από άτομα υδρογόνου σε διεγερμένες καταστάσεις παράγει το φάσμα εκπομπής υδρογόνου. Ενώ, η εκπομπή φωτός από άτομα ηλίου σε διεγερμένες καταστάσεις παράγει το φάσμα εκπομπής ηλίου. Η βασική διαφορά μεταξύ των φασμάτων εκπομπής υδρογόνου και ηλίου είναι ότι το φάσμα εκπομπής ηλίου έχει περισσότερες γραμμές από αυτό του φάσματος εκπομπής υδρογόνου.
