Jakie jest wydawanie emisji? (Z przykładami)

On spektrum emisji Jest to widmo długości fali światła emitowanych przez atomy i cząsteczki podczas przejścia między dwoma stanami energii. Białe światło lub światło widzialne, które wpływa na pryzmat, jest podzielone na różne kolory o określonych długościach fali dla każdego koloru. Uzyskany kolorowy wzór to widmo promieniowania zwane widmem emisji.

Atomy, cząsteczki i substancje mają również spektrum emisji z powodu emisji światła, gdy pochłaniają odpowiednią ilość energii za granicą do podróży między dwoma stanami energetycznymi. Przekazując to światło przez pryzmat, rozkłada się w kolorowych linie o różnych długościach fali każdego elementu.

Znaczenie spektrum emisji polega na tym, że pozwala określenie składu nieznanych substancji i obiektów astronomicznych poprzez analizę jego linii widmowych przy użyciu technik spektroskopii emisji.

Następnie wyjaśniono, z czego składa się widmo emisji, niektóre przykłady i różnice między widmem emisji a absorpcją są wspomniane.

[TOC]

Co to jest spektrum emisji?

Atomy pierwiastka lub substancji mają elektrony i protony, które pozostają zjednoczone dzięki sile przyciągania elektromagnetycznego. Zgodnie z modelem BOHR elektrony są chętne w taki sposób, że energia atomu jest tak niska, jak to możliwe. Na tym poziomie energii energii nazywane jest podstawowym stanem atomu.

Kiedy atomy nabywają energię z zagranicy, elektrony zmierzają w kierunku wyższego poziomu energii, a atom zmienia ich podstawowy status w stanie wzbudzonym.

Może ci służyć: elektromagnet: kompozycja, części, jak to działa i aplikacje

W stanie wzbudzonym czas trwałości elektronu jest bardzo mały (≈ 10-8 s) (1), atom jest niestabilny i powraca do podstawowego stanu, jeśli to konieczne, w razie potrzeby, pośrednie poziomy energii.

Rysunek 1. a) Emisja fotonu z powodu przejścia atomu między poziomem energii wzbudzenia a podstawowym poziomem energii. b) Emisja fotonów z powodu przejścia atomu między poziomami energii pośrednie.

W procesie przejściowym stanu wzbudzonego do stanu fundamentalnego atom emituje foton światła o energii równej różnicy energii między dwoma stanami, jest bezpośrednio proporcjonalny do częstotliwości V i odwrotnie proporcjonalny do jego długości fali λ λ.

Emitowany foton jest pokazany jako genialna linia, zwana linią spektralną (2), a rozkład energii widmowej zbiór fotonów odlewanych w przejściach atomowych jest widmem emisji.

Interpretacja spektrum emisji

Niektóre przejścia atomowe są spowodowane zwiększoną temperaturą lub obecnością innych zewnętrznych źródeł energii, takich jak promień światła, prąd elektronów lub reakcja chemiczna.

Jeśli gaz taki jak wodór zostanie umieszczony w kamerze niskiej ciśnieniowej, a prąd elektryczny przechodzi przez komorę, gaz emituje światło o własnym kolorze, które odróżni go od innych gazów.

Po przekazywaniu emitowanego światła przez pryzmat zamiast uzyskiwania tęczy światła, dyskretne jednostki są uzyskiwane w postaci linii kolorów o określonych długościach fali, które przenoszą dyskretne ilości energii.

Linie widma emisji są unikalne w każdym elemencie, a ich zastosowanie z techniki spektroskopii pozwala określić elementarną skład nieznanej substancji, a także skład obiektów astronomicznych, poprzez analizę długości fali fotonów emitowanych podczas przejścia atomowego.

Może ci służyć: ostre dźwięki: cechy i przykłady

Różnica między widmem emisji a widmem absorpcyjnym.

W procesach absorpcji i emisji atom ma przejścia między dwoma stanami energii, ale w absorpcji zyskuje energię zewnętrzną i osiąga stan wzbudzenia.

Linia emisji spektralnej jest przeciwna ciągłym spektrum białego światła. W pierwszym rozkład widmowy obserwuje się w postaci jasnych linii, aw drugiej obserwuje się ciągły pasek kolorów.

Jeśli biała wiązka światła wpływa na gaz, taki jak wodór, zablokowany w komorze niskiego ciśnienia, tylko część światła zostanie wchłonięta przez gaz, a reszta zostanie przeniesiona.

Kiedy przesyłane światło przecina pryzmat, rozkłada się w liniach widmowych, każda o innej długości fali, tworząc widmo absorpcji gazu.

Widmo absorpcji jest całkowicie przeciwne spektakowi emisji i jest również specyficzne dla każdego elementu. Porównując oba widma tego samego elementu, obserwuje się, że linie emisji widmowej to te, których brakuje w widmie absorpcji (ryc. 2).

Rysunek 2. a) Widmo emisji i B) Widmo absorpcyjne (autor: STKL. Źródło: https: // commons.Wikimedia.org/wiki/main_page)

Przykłady widm emisji pierwiastków chemicznych

a) Linie spektralne atomu wodoru, w widocznym obszarze widma, są czerwoną linią 656.3 nm, jasnoniebieski 486.1 nm, ciemnoniebieski 434 nm i bardzo słaby fiolet 410 nm. Te długości fali są uzyskiwane z równania Balmer - Rydberga w jego nowoczesnej wersji (3).

Jest to liczba fal linii spektralnej

Może ci służyć: usłyszę sił: siły powierzchniowe i masowe

To stała Rydberga (109666.56 cm-1)

to najwyższy poziom energii

to najwyższy poziom energii

Rysunek 3. Widmo emisji wodoru (autor: adrignola. Źródło: Commons.Wikimedia.org

b) Widmo emisji helu ma dwie serie głównych linii, jedną w regionie widocznym i jedną blisko ultrafioletu. Peterson (4) użył modelu BOHR, do obliczenia serii linii emisji helu w części widma widzialnej, w wyniku kilku jednoczesnych przejść dwóch elektronów do stanu n = 5, i uzyskano wartości długości fali składającej się z eksperymentalnych wyniki. Otrzymane długości fali wynosi 468.8nm, 450.1nm, 426.3nm, 418.4nm, 412.2nm, 371.9nm.

c) Widmo emisji sodu ma dwie bardzo genialne linie 589 nm i 589.6 nm nazywane linie D (5). Pozostałe linie są znacznie słabsze niż te i, dla celów praktycznych, uważa się, że całe światło sodu pochodzi z linii D.

Bibliografia

1. Pomiar życia wzbudzonego atomu wodoru. V. DO. Ankudinov, s. V. Bobashev i E. P. Andreev. 1, 1965, Radziecka fizyka Jetp, t. 21, pp. 26-32.
2. Demtröder, w. Spektroskopia laserowa 1. Kaiserslautern: Springer, 2014.
3. D.K.Rai, s.N Thakur i. Atom, laser i spektroskopia. New Delhi: Phi Learning, 2010.
4. Bohr Revisited: Model Andesectral Lines of Helum. Peterson, c. 5, 2016, Journal of Young Investigators, t. 30, pp. 32-35.
5. Journal of Chemical Education. J.R. Zastosuj, f. J. Yonke, r. DO. Edgington i s. Jacobs. 3, 1993, t. 70, pp. 250-251.