Emission vs Continuous Spectrum
Τα φάσματα είναι γραφήματα φωτός. Τα φάσματα εκπομπής και τα συνεχή φάσματα είναι δύο από τους τρεις τύπους φασμάτων. Ο άλλος τύπος είναι το φάσμα απορρόφησης. Οι εφαρμογές των φασμάτων είναι τεράστιες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των στοιχείων και των δεσμών μιας ένωσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και για τη μέτρηση της απόστασης μακρινών αστεριών και γαλαξιών, και πολλά άλλα. Ακόμη και τα χρώματα που βλέπουμε μπορούν να εξηγηθούν χρησιμοποιώντας το φάσμα. Ως εκ τούτου, είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο να έχουμε μια σταθερή κατανόηση των θεωριών και των εφαρμογών των φασμάτων εκπομπής και συνεχών. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι το φάσμα εκπομπής και το συνεχές φάσμα, πώς μπορούν να παραχθούν, τις ομοιότητες μεταξύ τους, τις εφαρμογές τους και τέλος τις διαφορές μεταξύ συνεχούς φάσματος και φάσματος εκπομπής.
Τι είναι το Συνεχές Φάσμα;
Για να κατανοήσουμε το συνεχές φάσμα πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τη φύση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι ένα κύμα που αποτελείται από ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο, τα οποία είναι κάθετα μεταξύ τους. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξινομούνται σε διάφορες περιοχές ανάλογα με την ενέργειά τους. Ακτίνες Χ, υπεριώδεις, υπέρυθρες, ορατά, ραδιοκύματα είναι για να αναφέρουμε μερικά από αυτά. Όλα όσα βλέπουμε οφείλονται στην ορατή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Ένα φάσμα είναι η γραφική παράσταση της έντασης σε σχέση με την ενέργεια των ηλεκτρομαγνητικών ακτίνων. Η ενέργεια μπορεί επίσης να αναπαρασταθεί σε μήκος κύματος ή συχνότητα. Συνεχές φάσμα είναι ένα φάσμα στο οποίο όλα τα μήκη κύματος της επιλεγμένης περιοχής έχουν εντάσεις. Το τέλειο λευκό φως είναι ένα συνεχές φάσμα πάνω από την ορατή περιοχή. Πρέπει να σημειωθεί ότι, στην πράξη, είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί ένα τέλειο συνεχές φάσμα.
Τι είναι το φάσμα εκπομπής;
Για να κατανοήσουμε τη θεωρία πίσω από το φάσμα εκπομπής πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε την ατομική δομή. Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, και από ηλεκτρόνια, τα οποία περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα. Η τροχιά ενός ηλεκτρονίου εξαρτάται από την ενέργεια του ηλεκτρονίου. Μεγαλύτερη η ενέργεια του ηλεκτρονίου πιο μακριά από τον πυρήνα που θα περιφερόταν. Χρησιμοποιώντας την κβαντική θεωρία μπορεί να αποδειχθεί ότι τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να πάρουν απλώς οποιοδήποτε επίπεδο ενέργειας. Οι ενέργειες που μπορεί να έχει το ηλεκτρόνιο είναι διακριτές. Όταν ένα δείγμα ατόμων παρέχεται με ένα συνεχές φάσμα σε κάποια περιοχή, τα ηλεκτρόνια στα άτομα απορροφούν συγκεκριμένες ποσότητες ενεργειών. Δεδομένου ότι η ενέργεια ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι επίσης κβαντισμένη, μπορούμε να πούμε ότι τα ηλεκτρόνια απορροφούν φωτόνια με συγκεκριμένες ενέργειες. Μετά από αυτό το περιστατικό, το συνεχές φάσμα αφαιρείται, τότε τα ηλεκτρόνια αυτών των ατόμων θα προσπαθήσουν να έρθουν ξανά στο επίπεδο του εδάφους. Αυτό θα προκαλέσει την εκπομπή φωτονίων σε συγκεκριμένες ενέργειες. Αυτά τα φωτόνια δημιουργούν ένα φάσμα εκπομπής, το οποίο έχει μόνο φωτεινές γραμμές που αντιστοιχούν σε αυτά τα φωτόνια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του φάσματος εκπομπής και του συνεχούς φάσματος;
• Το συνεχές φάσμα είναι μια συνεχής φωτεινή περιοχή με όλα τα μήκη κύματος της επιλεγμένης περιοχής παρόντα.
• Ένα φάσμα εκπομπής έχει μόνο φωτεινές γραμμές σε μια ευρεία σκοτεινή περιοχή που αντιστοιχούν στα φωτόνια που απορροφώνται και εκπέμπονται από τα ηλεκτρόνια.
