Absorptiospektri vs. päästöspektri

Lajien absorptio- ja emissiospektrit auttavat tunnistamaan kyseiset lajit ja tarjoavat niistä paljon tietoa. Kun lajien absorptio- ja emissiospektrit kootaan, ne muodostavat jatkuvan spektrin.

Mikä on absorptiospektri?

Absorptiospektri on kuvaaja, joka on piirretty absorbanssin ja aallonpituuden välillä. Joskus aallonpituuden sijasta, taajuutta tai aallonumeroa voidaan käyttää myös x-akselilla. Lokin absorptioarvoa tai siirtoarvoa käytetään joissain tapauksissa myös y-akselille. Absorptiospektri on ominaista annetulle molekyylille tai atomille. Siksi sitä voidaan käyttää tietyn lajin tunnistamiseen tai vahvistamiseen. Värillinen yhdiste on silmillemme näkyvä kyseisessä värissä, koska se imee valoa näkyvältä alueelta. Itse asiassa se imee näkemämme värin täydentävän värin. Esimerkiksi, näemme objektin vihreänä, koska se imee violetin valon näkyvältä alueelta. Siksi violetti on vihreän täydentävä väri. Samoin atomit tai molekyylit absorboivat myös tietyt aallonpituudet sähkömagneettisesta säteilystä (näiden aallonpituuksien ei tarvitse välttämättä olla näkyvällä alueella). Kun sähkömagneettisen säteilyn säde kulkee kaasumaisia ​​atomeja sisältävän näytteen läpi, atomit absorboivat vain joitain aallonpituuksia. Joten kun spektri tallennetaan, se koostuu useista erittäin kapeista absorptiolinjoista. Tätä kutsutaan atomispektriksi ja se on ominaista tietyn tyyppiselle atomille. Imeytynyttä energiaa käytetään virittämään maan elektroneja atomin ylemmille tasoille. Tätä kutsutaan sähköiseksi siirtymäksi. Näiden kahden tason välinen energiaero syötetään sähkömagneettisessa säteilyssä olevissa fotoneissa. Koska energiaero on huomaamaton ja vakio, samantyyppiset atomit absorboivat aina samat aallonpituudet annetusta säteilystä. Kun molekyylit kiihdytetään UV-, näkyvällä ja IR-säteilyllä, ne läpikäyvät kolme erityyppistä siirtymistä: elektroniset, värähtelevät ja pyörivät. Tämän vuoksi molekyylin absorptiospektrissä absorptiokaistat ilmestyvät kapeiden viivojen sijasta.

Mikä on päästöspektri?

Atomit, ionit ja molekyylit voidaan virittää korkeammille energiatasoille antamalla energiaa. Innoidun tilan elinaika on yleensä lyhyt. Siksi näiden kiihtyneiden lajien on vapautettava absorboitunut energia ja palattava takaisin perustilaan. Tätä kutsutaan rentoutumiseksi. Energian vapautuminen voi tapahtua sähkömagneettisena säteilynä, lämmönä tai molemmina tyypeinä. Vapautuneen energian kuvaaja aallonpituuteen nähden tunnetaan emissiospektrinä. Jokaisella elementillä on ainutlaatuinen emissiospektri, kuten sillä on ainutlaatuinen absorptiospektri. Joten lähteen säteilylle voidaan karakterisoida emissiospektrit. Linjaspektrit esiintyvät, kun säteilevät lajit ovat yksittäisiä atomipartikkeleita, jotka ovat erotettu kaasussa hyvin. Kaistaspektrit esiintyvät molekyylien säteilyn takia.