Absorbcijas spektrs pret emisijas spektru
Sugas absorbcijas un emisijas spektri palīdz identificēt šīs sugas un sniedz daudz informācijas par tām. Saliekot sugas absorbcijas un emisijas spektrus, tie veido nepārtrauktu spektru.
Kas ir absorbcijas spektrs?
Absorbcijas spektrs ir diagramma, kas novilkta starp absorbciju un viļņa garumu. Dažreiz viļņa garuma vietā x asī var izmantot arī frekvenci vai viļņu skaitu. Dažos gadījumos y ass tiek izmantota arī log absorbcijas vērtība vai pārraides vērtība. Absorbcijas spektrs ir raksturīgs noteiktai molekulai vai atomam. Tādēļ to var izmantot, lai noteiktu vai apstiprinātu konkrētas sugas identitāti. Krāsains savienojums ir redzams mūsu acīm šajā konkrētajā krāsā, jo tas absorbē gaismu no redzamā diapazona. Patiesībā tas absorbē redzamās krāsas papildinošo krāsu. Piemēram, mēs redzam objektu kā zaļu, jo tas absorbē violeto gaismu no redzamā diapazona. Tādējādi violeta ir zaļas krāsas papildinošā krāsa. Tāpat arīatomi vai molekulas arī absorbē noteiktus viļņu garumus no elektromagnētiskā starojuma (šiem viļņu garumiem nav obligāti jābūt redzamajā diapazonā). Kad elektromagnētiskā starojuma stars iziet cauri paraugam, kas satur gāzveida atomus, atomi absorbē tikai dažus viļņu garumus. Tātad, kad spektrs tiek ierakstīts, tas sastāv no vairākām ļoti šaurām absorbcijas līnijām. Tas ir pazīstams kā atomu spektrs, un tas ir raksturīgs atoma tipam. Absorbētā enerģija tiek izmantota, lai uzbudinātu zemes elektronus līdz augšējiem atoma līmeņiem. To sauc par elektronisko pāreju. Enerģijas starpību starp abiem līmeņiem nodrošina elektromagnētiskā starojuma fotoni. Tā kā enerģijas starpība ir diskrēta un nemainīga, viena un tā paša veida atomi no noteiktā starojuma vienmēr absorbēs vienādus viļņu garumus. Kad molekulas ir satrauktas ar UV, redzamo un IR starojumu, tām notiek trīs dažādu veidu pārejas kā elektroniskas, vibrācijas un rotācijas. Tāpēc molekulārās absorbcijas spektros šauru līniju vietā parādās absorbcijas joslas.
Kas ir emisijas spektrs?
Atomus, jonus un molekulas var uzbudināt uz augstāku enerģijas līmeni, dodot enerģiju. Uzbudināta stāvokļa mūžs parasti ir īss. Tādēļ šīm satrauktajām sugām ir jāatbrīvo absorbētā enerģija un jāatgriežas pamatstāvoklī. To sauc par relaksāciju. Enerģijas izdalīšanās var notikt kā elektromagnētiskais starojums, siltums vai kā abi veidi. Izdalītās enerģijas diagramma pret viļņa garumu ir pazīstama kā emisijas spektrs. Katram elementam ir unikāls emisijas spektrs, tāpat kā tam ir unikāls absorbcijas spektrs. Tātad starojumu no avota var raksturot ar emisijas spektriem. Līnijas spektri rodas, ja izstarojošās sugas ir atsevišķas atomu daļiņas, kas ir labi atdalītas gāzē. Joslu spektri rodas molekulu starojuma dēļ.
Kāda ir atšķirība starp absorbcijas un emisijas spektriem?
• Absorbcijas spektrs dod viļņu garumus, kurus suga absorbētu, lai uzbudinātu augšējos stāvokļus. Emisijas spektrs dod viļņu garumus, kurus suga atbrīvotu, atgriežoties pamatstāvoklī no ierosinātā stāvokļa.
• Absorbcijas spektru var reģistrēt, piegādājot paraugam starojumu, savukārt emisijas spektru var reģistrēt, ja nav starojuma avota.
