Φάσμα απορρόφησης έναντι φάσματος εκπομπής
Τα φάσματα απορρόφησης και εκπομπής ενός είδους βοηθούν στον εντοπισμό αυτών των ειδών και παρέχουν πολλές πληροφορίες για αυτά. Όταν τα φάσματα απορρόφησης και εκπομπής ενός είδους συνδυάζονται, σχηματίζουν το συνεχές φάσμα.
Τι είναι το Φάσμα Απορρόφησης;
Το φάσμα απορρόφησης είναι μια γραφική παράσταση μεταξύ απορρόφησης και μήκους κύματος. Μερικές φορές αντί για μήκος κύματος, συχνότητα ή αριθμός κύματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στον άξονα x. Η τιμή απορρόφησης καταγραφής ή η τιμή μετάδοσης χρησιμοποιείται επίσης για τον άξονα y σε ορισμένες περιπτώσεις. Το φάσμα απορρόφησης είναι χαρακτηριστικό για ένα δεδομένο μόριο ή ένα άτομο. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση ή την επιβεβαίωση της ταυτότητας ενός συγκεκριμένου είδους. Μια έγχρωμη ένωση είναι ορατή στα μάτια μας σε αυτό το συγκεκριμένο χρώμα επειδή απορροφά το φως από το ορατό εύρος. Στην πραγματικότητα, απορροφά το συμπληρωματικό χρώμα του χρώματος που βλέπουμε. Για παράδειγμα, βλέπουμε ένα αντικείμενο ως πράσινο επειδή απορροφά το μωβ φως από το ορατό εύρος. Έτσι, το μωβ είναι το συμπληρωματικό χρώμα του πράσινου. Ομοίως, τα άτομα ή τα μόρια απορροφούν επίσης ορισμένα μήκη κύματος από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (αυτά τα μήκη κύματος δεν πρέπει απαραίτητα να βρίσκονται στο ορατό εύρος). Όταν μια δέσμη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας διέρχεται από ένα δείγμα που περιέχει αέρια άτομα, μόνο ορισμένα μήκη κύματος απορροφώνται από τα άτομα. Έτσι, όταν το φάσμα καταγράφεται, αποτελείται από έναν αριθμό πολύ στενών γραμμών απορρόφησης. Αυτό είναι γνωστό ως ατομικό φάσμα και είναι χαρακτηριστικό για έναν τύπο ατόμου. Η απορροφούμενη ενέργεια χρησιμοποιείται για να διεγείρει τα ηλεκτρόνια της γείωσης στα ανώτερα επίπεδα του ατόμου. Αυτό είναι γνωστό ως ηλεκτρονική μετάβαση. Η διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο επιπέδων παρέχεται από τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Δεδομένου ότι η διαφορά ενέργειας είναι διακριτική και σταθερή, το ίδιο είδος ατόμων θα απορροφά πάντα τα ίδια μήκη κύματος από τη δεδομένη ακτινοβολία. Όταν τα μόρια διεγείρονται με ακτινοβολία UV, ορατή και IR ακτινοβολία, υφίστανται τρεις διαφορετικούς τύπους μεταβάσεων, όπως ηλεκτρονικές, δονητικές και περιστροφικές. Εξαιτίας αυτού, στα φάσματα μοριακής απορρόφησης, εμφανίζονται ζώνες απορρόφησης αντί για στενές γραμμές.
Τι είναι το φάσμα εκπομπής;
Τα άτομα, τα ιόντα και τα μόρια μπορούν να διεγερθούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας δίνοντας ενέργεια. Η διάρκεια ζωής μιας διεγερμένης κατάστασης είναι γενικά μικρή. Επομένως, αυτά τα διεγερμένα είδη πρέπει να απελευθερώσουν την απορροφούμενη ενέργεια και να επανέλθουν στη βασική κατάσταση. Αυτό είναι γνωστό ως χαλάρωση. Η απελευθέρωση ενέργειας μπορεί να λάβει χώρα ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, θερμότητα ή ως και οι δύο τύποι. Η γραφική παράσταση της απελευθερωμένης ενέργειας έναντι του μήκους κύματος είναι γνωστή ως φάσμα εκπομπής. Κάθε στοιχείο έχει ένα μοναδικό φάσμα εκπομπής, όπως έχει ένα μοναδικό φάσμα απορρόφησης. Έτσι η ακτινοβολία από μια πηγή μπορεί να χαρακτηριστεί από φάσματα εκπομπής. Τα φάσματα γραμμής εμφανίζονται όταν τα είδη που ακτινοβολούν είναι μεμονωμένα ατομικά σωματίδια που είναι καλά διαχωρισμένα σε ένα αέριο. Τα φάσματα ζώνης εμφανίζονται λόγω της ακτινοβολίας των μορίων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των Φασμάτων Απορρόφησης και Εκπομπών;
• Το φάσμα απορρόφησης δίνει τα μήκη κύματος, τα οποία ένα είδος θα απορροφούσε για να διεγείρει στις ανώτερες καταστάσεις. Το φάσμα εκπομπής δίνει τα μήκη κύματος που ένα είδος θα απελευθέρωνε όταν επιστρέφει στη βασική κατάσταση από τη διεγερμένη κατάσταση.
• Το φάσμα απορρόφησης μπορεί να καταγραφεί κατά την παροχή ακτινοβολίας στο δείγμα, ενώ το φάσμα εκπομπής μπορεί να καταγραφεί απουσία πηγής ακτινοβολίας.
