Hlavný rozdiel - absorpcia vs. emisné spektrum

Štruktúra atómu obsahuje centrálne jadro nazývané jadro a oblak elektrónov okolo jadra. Podľa modernej atómovej teórie sú tieto elektróny umiestnené na špecifických energetických úrovniach nazývaných škrupiny alebo orbitaly, kde sú ich energie kvantované. O škrupine, ktorá je najbližšie k jadru, je známe, že má najnižšiu energiu. Keď je energia dodaná atómu zvonka, spôsobí to, že elektróny preskočia z jedného obalu do druhého. Tieto pohyby je možné použiť na získanie absorpčných a emisných spektier. Absorpčné aj emisné spektrá sú líniové spektrá. Hlavný rozdiel medzi absorpčným a emisným spektrom je v tom absorpčné spektrá ukazujú čierne medzery/čiary keďže emisné spektrá ukazujú rôzne farebné čiary v spektrách.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo sú absorpčné spektrá - Definícia, charakteristika 2. Čo sú emisné spektrá - Definícia, charakteristika 3. Aký je rozdiel medzi absorpčným a emisným spektrom - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: atóm, absorpčné spektrum, emisné spektrum, orbitál, fotón, škrupina

Čo sú to absorpčné spektrá

Absorpčné spektrum možno definovať ako spektrum získané prenosom elektromagnetického žiarenia cez látku. Charakteristickým rysom absorpčného spektra je, že ukazuje v spektre tmavé čiary.

Absorpčné spektrum je výsledkom absorpcie fotónov atómami prítomnými v látke. Keď je látka vystavená zdroju elektromagnetického žiarenia, ako je biele svetlo, môže získať absorpčné spektrá. Ak je energia fotónu rovnaká ako energia medzi dvoma energetickými hladinami, potom je energia fotónu absorbovaná elektrónom na nižšej energetickej úrovni. Táto absorpcia spôsobuje zvýšenie energie konkrétneho elektrónu. Potom je energia tohto elektrónu vysoká. Skočí teda na vyššiu energetickú úroveň. Ak však energia fotónu nie je rovnaká ako energetický rozdiel medzi dvoma energetickými hladinami, fotón sa neabsorbuje.

Potom prenos žiarenia látkou poskytne farebné pásy, ktoré zodpovedajú fotónom, ktoré neboli absorbované; tmavé čiary označujú fotóny, ktoré boli absorbované. Energia fotónu je daná ako;

E = hc / λ

Kde, E - energia fotónu (Jmol^-1) c - Rýchlosť žiarenia (ms^-1)

h - Plankova konštanta (Js) λ - vlnová dĺžka (m)

Preto je energia nepriamo úmerná vlnovej dĺžke elektromagnetického žiarenia. Pretože spojité spektrum zdroja svetla je uvedené ako rozsah vlnových dĺžok elektromagnetického žiarenia, chýbajúce vlnové dĺžky je možné nájsť. Z toho sa dajú určiť aj energetické hladiny a ich umiestnenie v atóme. To naznačuje, že absorpčné spektrum je špecifické pre konkrétny atóm.

Obrázok 1: Absorpčné spektrum niekoľkých prvkov

Čo sú emisné spektrá

Emisné spektrum možno definovať ako spektrum elektromagnetického žiarenia vyžarovaného látkou. Atóm vyžaruje elektromagnetické žiarenie, keď sa z excitovaného stavu dostane do stabilného stavu. Excitované atómy majú vyššiu energiu. Aby sa atómy stali stabilnými, mali by prejsť do nižšieho energetického stavu. Ich energia sa uvoľňuje ako fotóny. Táto zbierka fotónov spolu vytvára spektrum známe ako emisné spektrum.

Emisné spektrum zobrazuje farebné čiary alebo pásy v spektre, pretože uvoľnené fotóny majú špecifickú vlnovú dĺžku zodpovedajúcu konkrétnej vlnovej dĺžke spojitého spektra. Preto je farba tejto vlnovej dĺžky v spojitom spektre znázornená emisným spektrom.

Emisné spektrum je pre látku jedinečné. Dôvodom je, že emisné spektrum je presne naopak ako absorpčné spektrum.

Obrázok 2: Emisné spektrum hélia

Rozdiel medzi absorpčným a emisným spektrom

Definícia

Absorpčné spektrum: Absorpčné spektrum možno definovať ako spektrum získané prenosom elektromagnetického žiarenia cez látku.

Emisné spektrum: Emisné spektrum možno definovať ako spektrum elektromagnetického žiarenia vyžarovaného látkou.

Spotreba energie

Absorpčné spektrum: Absorpčné spektrum vzniká vtedy, keď atómy absorbujú energiu.

Emisné spektrum: Emisné spektrum sa vytvára, keď atómy uvoľňujú energiu.

Vzhľad

Absorpčné spektrum: Absorpčné spektrá ukazujú tmavé čiary alebo medzery.

Emisné spektrum: Emisné spektrá ukazujú farebné čiary.

Energia atómu

Absorpčné spektrum: Atóm získa vyššiu energetickú hladinu, ak je týmto atómom dané absorpčné spektrum.

Emisné spektrum: Emisné spektrum je dané, keď excitovaný atóm získa nižšiu energetickú hladinu.

Vlnová dĺžka

Absorpčné spektrum: Absorpčné spektrá predstavujú vlnové dĺžky absorbované látkou.

Emisné spektrum: Emisné spektrá zodpovedajú za vlnové dĺžky emitované látkou.

Zhrnutie

Čiarové spektrá sú veľmi užitočné pri určovaní neznámej látky, pretože tieto spektrá sú jedinečné pre konkrétnu látku. Hlavnými typmi spektier sú spojité spektrá, absorpčné spektrá a emisné spektrá. Hlavný rozdiel medzi absorpčným a emisným spektrom je v tom, že absorpčné spektrá ukazujú čierne medzery/čiary, zatiaľ čo emisné spektrá ukazujú rôzne farebné čiary.

Referencie:

1. „Absorpčné a emisné spektrum.“ Katedra astronómie a astrofyziky. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 19. júna 2017. 2. „Emisné a absorpčné spektrá.“ Všetko matematika a veda. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 19. júna 2017.

Obrázok so súhlasom:

1. „Absorpčné spektrum niekoľkých prvkov“ od Almuazi-vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia2. „Viditeľné spektrum hélia“ od Jana Homanna-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia