De utslippsspektrum er spekteret av bølgelengder av lys som sendes ut av atomer og molekyler når man gjør en overgang mellom to energitilstander. Hvitt lys eller synlig lys som slår et prisme, brytes ned i forskjellige farger med spesifikke bølgelengder for hver farge. Mønsteret for farger som oppnås er det synlige strålingsspekteret av lys som kalles emisjonsspekteret.
Atomer, molekyler og stoffer har også et utslippsspektrum på grunn av lysutslipp når de absorberer passende mengde energi fra utsiden til transitt mellom to energitilstander. Ved å føre dette lyset gjennom et prisme, brytes det ned i spektralfargede linjer med forskjellige bølgelengder for hvert element..
Viktigheten av utslippsspekteret er at det gjør det mulig å bestemme sammensetningen av ukjente stoffer og astronomiske objekter gjennom analyse av deres spektrale linjer ved hjelp av emisjonsspektroskopiteknikker..
Deretter blir det forklart hva utslippsspekteret består av og hvordan det tolkes, noen eksempler er nevnt og forskjellene som eksisterer mellom utslipps- og absorpsjonsspekteret..
Artikkelindeks
Atomer til et element eller et stoff har elektroner og protoner som holdes sammen takket være den elektromagnetiske tiltrekningskraften. I følge Bohr-modellen er elektronene ordnet slik at atomenergien er lavest mulig. Dette energinivået kalles atomets grunntilstand..
Når atomene tilegner seg energi fra utsiden, beveger elektronene seg mot et høyere energinivå, og atomet endrer grunntilstand til en opphisset tilstand..
I den eksiterte tilstanden er elektronens oppholdstid veldig liten (≈ 10-8 s) (1), atomet er ustabilt og går tilbake til grunntilstanden, og om nødvendig passerer gjennom mellomliggende energinivåer.
I overgangsprosessen fra en eksitert tilstand til en jordtilstand avgir atomet en lysfoton med energi lik energiforskjellen mellom de to tilstandene, som er direkte proporsjonal med frekvensen v og omvendt proporsjonal med bølgelengden λ.
Den emitterte foton vises som en lys linje, kalt spektrallinjen (2), og den spektrale energifordelingen av samlingen av utsendte fotoner ved atomets overganger er emisjonsspekteret.
Noen av atomets overganger er forårsaket av en økning i temperaturen eller av tilstedeværelsen av andre eksterne energikilder, for eksempel en lysstråle, en strøm av elektroner eller en kjemisk reaksjon..
Hvis en gass som hydrogen plasseres i et kammer ved lavt trykk og en elektrisk strøm føres gjennom kammeret, vil gassen avgi et lys med sin egen farge som skiller den fra andre gasser..
Ved å føre det utsendte lyset gjennom et prisme, i stedet for å skaffe en regnbue med lys, oppnås diskrete enheter i form av fargede linjer med spesifikke bølgelengder, som bærer diskrete mengder energi.
Utslippsspektrumslinjene er unike i hvert element, og deres bruk fra spektroskopiteknikken gjør det mulig å bestemme den grunnleggende sammensetningen av et ukjent stoff, så vel som sammensetningen av astronomiske objekter, ved å analysere bølgelengdene til de sendte fotonene..
I prosessene for absorpsjon og emisjon har atomet overganger mellom to energitilstander, men det er i absorpsjon at det får energi fra utsiden og når tilstanden til eksitasjon..
Den spektrale emisjonslinjen er motsatt det kontinuerlige spekteret av hvitt lys. I den første observeres den spektrale fordelingen i form av lyse linjer, og i den andre observeres et kontinuerlig fargebånd..
Hvis en stråle med hvitt lys treffer en gass som hydrogen, innelukket i et kammer ved lavt trykk, vil bare en del av lyset bli absorbert av gassen, og resten vil bli overført.
Når det overførte lyset passerer gjennom et prisme, brytes det ned i spektrale linjer, hver med forskjellig bølgelengde, og danner absorpsjonsspekteret til gassen..
Absorpsjonsspekteret er helt motsatt utslippsspekteret, og det er også spesifikt for hvert element. Når man sammenligner begge spektrene av det samme elementet, observeres det at emisjonsspektrallinjene er de som mangler i absorpsjonsspekteret (figur 2).
a) De spektrale linjene til hydrogenatomet, i det synlige området av spekteret, er en rød linje på 656,3 nm, en lyseblå på 486,1 nm, en mørkblå på 434 nm og en veldig svak fiolett på 410 nm. Disse bølgelengdene er hentet fra Balmer - Rydberg-ligningen i sin moderne versjon (3).
er bølgenummeret til den spektrale linjen
er Rydbergs konstant (109666,56 cm-1)
er det høyeste energinivået
er det høyeste energinivået
b) Emisjonsspekteret av helium har to serier av hovedlinjer, en i det synlige området og den andre i nærheten av ultrafiolett. Peterson (4) brukte Bohr-modellen til å beregne en serie heliumemisjonslinjer i den synlige delen av spekteret, som et resultat av flere samtidige overganger av to elektroner til n = 5-tilstanden, og oppnådde verdier av bølgelengden konsistent med eksperimentelle resultater. Bølgelengdene som ble oppnådd er 468,8 nm, 450,1 nm, 426,3 nm, 418,4 nm, 412,2 nm, 371,9 nm.
c) Utslippsspektret av natrium har to veldig lyse linjer på 589 nm og 589,6 nm kalt D-linjer (5). De andre linjene er mye svakere enn disse, og av praktiske formål anses alt natriumlyset å komme fra D-linjene..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.