Absorpčné spektrum verzus emisné spektrum
Absorpčné a emisné spektrá druhov pomáhajú identifikovať tieto druhy a poskytujú o nich množstvo informácií. Keď sa absorpčné a emisné spektrá druhov spoja, vytvoria spojité spektrum.
Čo je absorpčné spektrum?
Absorpčné spektrum je graf medzi absorbanciou a vlnovou dĺžkou. Niekedy sa namiesto vlnovej dĺžky môže na osi x použiť aj frekvencia alebo vlnové číslo. V niektorých prípadoch sa pre os y používa aj logaritmická hodnota absorpcie alebo hodnota prenosu. Absorpčné spektrum je charakteristické pre danú molekulu alebo atóm. Preto sa môže použiť pri identifikácii alebo potvrdzovaní identity konkrétneho druhu. Farebná zlúčenina je viditeľná pre naše oči v tejto konkrétnej farbe, pretože absorbuje svetlo z viditeľného rozsahu. V skutočnosti absorbuje doplnkovú farbu farby, ktorú vidíme. Napríklad objekt vidíme ako zelený, pretože absorbuje fialové svetlo z viditeľného rozsahu. Fialová je teda doplnková farba zelenej. Podobne aj atómy alebo molekuly absorbujú určité vlnové dĺžky z elektromagnetického žiarenia (tieto vlnové dĺžky nemusia byť nevyhnutne vo viditeľnom rozsahu). Keď lúč elektromagnetického žiarenia prechádza vzorkou obsahujúcou atómy plynu, atómy pohltia len niektoré vlnové dĺžky. Takže keď je spektrum zaznamenané, pozostáva z množstva veľmi úzkych absorpčných čiar. Toto je známe ako atómové spektrum a je charakteristické pre typ atómu. Absorbovaná energia sa používa na excitáciu pozemných elektrónov do vyšších úrovní v atóme. Toto je známe ako elektronický prechod. Energetický rozdiel medzi týmito dvoma hladinami dodávajú fotóny v elektromagnetickom žiarení. Keďže energetický rozdiel je diskrétny a konštantný, rovnaký druh atómov bude vždy absorbovať rovnaké vlnové dĺžky z daného žiarenia. Keď sú molekuly excitované UV, viditeľným a IR žiarením, podliehajú trom rôznym typom prechodov, ako sú elektronické, vibračné a rotačné. Z tohto dôvodu sa v molekulových absorpčných spektrách namiesto úzkych čiar objavujú absorpčné pásy.
Čo je emisné spektrum?
Atómy, ióny a molekuly môžu byť vybudené na vyššiu energetickú hladinu dodávaním energie. Životnosť vzrušeného stavu je vo všeobecnosti krátka. Preto musia tieto excitované druhy uvoľniť absorbovanú energiu a vrátiť sa do základného stavu. Toto je známe ako relax. Uvoľňovanie energie môže prebiehať ako elektromagnetické žiarenie, teplo alebo obidva typy. Závislosť uvoľnenej energie na vlnovej dĺžke je známa ako emisné spektrum. Každý prvok má jedinečné emisné spektrum, rovnako ako má jedinečné absorpčné spektrum. Takže žiarenie zo zdroja môže byť charakterizované emisnými spektrami. Čiarové spektrá sa vyskytujú, keď sú vyžarujúce častice jednotlivé atómové častice, ktoré sú dobre oddelené v plyne. Pásové spektrá vznikajú v dôsledku žiarenia molekúl.
Aký je rozdiel medzi absorpčným a emisným spektrom?
• Absorpčné spektrum udáva vlnové dĺžky, ktoré by druh absorboval, aby sa excitoval do vyšších stavov. Emisné spektrum udáva vlnové dĺžky, ktoré by druh uvoľnil pri návrate do základného stavu z excitovaného stavu.
• Absorpčné spektrum je možné zaznamenať po privedení žiarenia do vzorky, zatiaľ čo emisné spektrum je možné zaznamenať v neprítomnosti zdroja žiarenia.
