Основное отличие - спектры поглощения и излучения

Структура атома включает центральное ядро, называемое ядром, и облако электронов вокруг ядра. Согласно современной атомной теории, эти электроны расположены на определенных энергетических уровнях, называемых оболочками или орбиталями, где их энергии квантуются. Как известно, ближайшая к ядру оболочка имеет наименьшую энергию. Когда энергия передается атому извне, это заставляет электроны прыгать с одной оболочки на другую. Эти движения можно использовать для получения спектров поглощения и излучения. Спектры поглощения и излучения являются линейчатыми. Основное различие между спектрами поглощения и излучения состоит в том, что в спектрах поглощения видны промежутки / линии черного цвета в то время как В спектрах излучения видны линии разного цвета.

Ключевые области покрыты

1. Что такое спектры поглощения - Определение, характеристики 2. Что такое эмиссионные спектры - Определение, характеристики 3. В чем разница между спектрами поглощения и излучения? - Сравнение основных различий

Ключевые слова: атом, спектры поглощения, спектры излучения, орбиталь, фотон, оболочка.

Что такое спектры поглощения

Спектр поглощения можно определить как спектр, полученный при передаче электромагнитного излучения через вещество. Характерной особенностью спектров поглощения является то, что в нем видны темные линии.

Спектр поглощения является результатом поглощения фотонов атомами, присутствующими в веществе. Когда вещество подвергается воздействию источника электромагнитного излучения, такого как белый свет, оно может получить спектры поглощения. Если энергия фотона равна энергии между двумя энергетическими уровнями, то энергия фотона поглощается электроном на более низком энергетическом уровне. Это поглощение вызывает увеличение энергии конкретного электрона. Тогда энергия этого электрона высока. Таким образом, он переходит на более высокий энергетический уровень. Но если энергия фотона не равна разнице энергий между двумя уровнями энергии, фотон не будет поглощен.

Тогда прохождение излучения через вещество дает цветные полосы, соответствующие фотонам, которые не были поглощены; темные линии указывают фотоны, которые были поглощены. Энергия фотона определяется как;

E = hc / λ

Где, E - энергия фотона (Джмоль^-1) c - Скорость излучения (мс^-1)

h - постоянная Планка (Джс) λ - длина волны (м)

Следовательно, энергия обратно пропорциональна длине волны электромагнитного излучения. Поскольку непрерывный спектр источника света задается как диапазон длин волн электромагнитного излучения, можно найти недостающие длины волн. Уровни энергии и их расположение в атоме также могут быть определены из этого. Это указывает на то, что спектр поглощения специфичен для конкретного атома.

Рисунок 1: Спектр поглощения нескольких элементов

Что такое эмиссионные спектры

Спектр излучения можно определить как спектр электромагнитного излучения, испускаемого веществом. Атом испускает электромагнитное излучение, когда он переходит в стабильное состояние из возбужденного состояния. Возбужденные атомы обладают большей энергией. Чтобы стать стабильными, атомы должны перейти в более низкое энергетическое состояние. Их энергия выделяется в виде фотонов. Этот набор фотонов вместе составляет спектр, известный как спектр излучения.

Спектр излучения показывает цветные линии или полосы в спектре, потому что выпущенные фотоны имеют определенную длину волны, соответствующую этой конкретной длине волны непрерывного спектра. Следовательно, цвет этой длины волны в непрерывном спектре показан спектром излучения.

Спектр излучения уникален для вещества. Это связано с тем, что спектр излучения в точности противоположен спектру поглощения.

Рисунок 2: Спектр излучения гелия

Разница между спектрами поглощения и излучения

Определение

Спектры поглощения: Спектр поглощения можно определить как спектр, полученный при передаче электромагнитного излучения через вещество.

Спектры излучения: Спектр излучения можно определить как спектр электромагнитного излучения, испускаемого веществом.

Потребление энергии

Спектры поглощения: Спектр поглощения создается, когда атомы поглощают энергию.

Спектры излучения: Спектр излучения создается, когда атомы выделяют энергию.

Появление

Спектры поглощения: Спектры поглощения показывают темные линии или промежутки.

Спектры излучения: Спектры излучения показывают цветные линии.

Энергия атома

Спектры поглощения: Атом получает более высокий уровень энергии, когда этим атомом задается спектр поглощения.

Спектры излучения: Спектр излучения дается, когда возбужденный атом достигает более низкого энергетического уровня.

Длина волны

Спектры поглощения: Спектры поглощения учитывают длины волн, поглощаемых веществом.

Спектры излучения: Спектры излучения учитывают длины волн, излучаемых веществом.

Резюме

Линейные спектры очень полезны при определении неизвестного вещества, потому что эти спектры уникальны для конкретного вещества. Основными типами спектров являются непрерывные спектры, спектры поглощения и спектры излучения. Основное различие между спектрами поглощения и излучения состоит в том, что спектры поглощения показывают черные промежутки / линии, тогда как спектры излучения показывают линии разного цвета.

Использованная литература:

1. «Спектры поглощения и излучения». Кафедра астрономии и астрофизики. N.p., n.d. Интернет. Доступна здесь. 19 июня 2017 г. 2. «Спектры излучения и поглощения». Все математика и наука. N.p., n.d. Интернет. Доступна здесь. 19 июня 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Спектр поглощения нескольких элементов» Альмуази - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia2. «Видимый спектр гелия» Ян Хоманн - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia