Absorpčné spektrum vs emisné spektrum
Absorpčné a emisné spektrum druhov pomáha tieto druhy identifikovať a poskytnúť o nich veľa informácií. Keď sa absorpčné a emisné spektrá druhov dajú dohromady, tvoria spojité spektrum.
Čo je absorpčné spektrum?
Absorpčné spektrum je krivka medzi absorbanciou a vlnovou dĺžkou. Niekedy namiesto vlnovej dĺžky možno v osi x použiť aj frekvenciu alebo číslo vlny. Hodnota absorpcie protokolu alebo hodnota prenosu sa v niektorých prípadoch používa aj pre os y. Absorpčné spektrum je charakteristické pre danú molekulu alebo atóm. Preto sa dá použiť pri identifikácii alebo potvrdení identity konkrétneho druhu. Farebná zmes je pre naše oči viditeľná v tejto konkrétnej farbe, pretože absorbuje svetlo z viditeľného rozsahu. V skutočnosti absorbuje doplnkovú farbu farby, ktorú vidíme. Napríklad vidíme objekt ako zelený, pretože absorbuje fialové svetlo z viditeľného rozsahu. Fialová je teda doplnkovou farbou zelenej. Podobne,atómy alebo molekuly tiež absorbujú určité vlnové dĺžky z elektromagnetického žiarenia (tieto vlnové dĺžky nemusia byť nevyhnutne vo viditeľnom rozmedzí). Keď lúč elektromagnetického žiarenia prejde vzorkou obsahujúcou plynné atómy, atómy absorbujú iba niektoré vlnové dĺžky. Takže keď je spektrum zaznamenané, skladá sa 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 sa nazýva elektronický prechod. Energetický rozdiel medzi týmito dvoma úrovňami dodávajú fotóny v elektromagnetickom žiarení. Pretože rozdiel v energii je diskrétny a konštantný, rovnaký druh atómov bude z daného žiarenia vždy absorbovať rovnaké vlnové dĺžky. Keď sú molekuly excitované UV, viditeľným a IR žiarením, prechádzajú tromi rôznymi typmi prechodov, a to elektronickým, vibračným a rotačným. Z tohto dôvodu sa v molekulárnych absorpčných spektrách namiesto úzkych čiar objavujú absorpčné pásy.
Čo je to emisné spektrum?
Atómy, ióny a molekuly môžu byť excitované na vyššiu hladinu energie poskytovaním energie. Životnosť excitovaného stavu je všeobecne krátka. Preto tieto vzrušené druhy musia uvoľniť absorbovanú energiu a vrátiť sa do základného stavu. Toto sa nazýva relaxácia. Uvoľňovanie energie môže prebiehať ako elektromagnetické žiarenie, teplo alebo ako obidva typy. Graf uvoľnenej energie verzus vlnová dĺžka je známy ako emisné spektrum. Každý prvok má jedinečné emisné spektrum, rovnako ako má jedinečné absorpčné spektrum. Takže žiarenie zo zdroja možno charakterizovať emisnými spektrami. Čiarové spektrá sa vyskytujú, keď vyžarujúcimi látkami sú jednotlivé atómové častice, ktoré sú dobre oddelené v plyne. Pásmové spektrá sa vyskytujú 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 uvoľňoval pri návrate z excitovaného stavu do základného stavu.
• Absorpčné spektrum je možné zaznamenať po dodaní žiarenia do vzorky, zatiaľ čo emisné spektrum je možné zaznamenať pri absencii zdroja žiarenia.
