Čo je vydanie emisií? (S príkladmi)

On emisné spektrum Je to spektrum vlnových dĺžok svetla emitovaného atómami a molekulami pri prechode medzi dvoma stavmi energie. Biele svetlo alebo viditeľné svetlo, ktoré ovplyvňuje hranol, sa rozdeľuje do rôznych farieb so špecifickými vlnovými dĺžkami pre každú farbu. Získaný farebný vzorec je viditeľné radiačné spektrum nazývané emisné spektrum.

Atómy, molekuly a látky majú tiež emisné spektrum v dôsledku emisií svetla, keď absorbujú primerané množstvo energie v zahraničí na cestovanie medzi dvoma energetickými stavmi. Tým, že toto svetlo odovzdáva hranol, rozkladá sa v spektrálnych farebných čiarch s rôznymi vlnovými dĺžkami každého prvku.

Dôležitosť emisného spektra spočíva v tom, že umožňuje určiť zloženie neznámych látok a astronomických objektov prostredníctvom analýzy jeho spektrálnych vedení pomocou techník emisnej spektroskopie.

Ďalej sa vysvetľuje, z čoho sa emisné spektrum pozostáva z niektorých príkladov a rozdielov medzi emisným spektrom a absorpciou.

[TOC]

Čo je emisné spektrum?

Atómy prvku alebo látky majú elektróny a protóny, ktoré zostávajú zjednotené vďaka sile elektromagnetickej príťažlivosti. Podľa modelu Bohr sú elektróny ochotné takým spôsobom, že energia atómu je čo najnižšia. Na tejto úrovni energetickej energie sa nazýva základný stav atómu.

Keď atómy získavajú energiu zo zahraničia, elektróny sa pohybujú smerom k vyššej úrovni energie a atóm zmení svoj základný stav na vzrušený stav.

Môže vám slúžiť: Electromagnet: Zloženie, časti, ako to funguje a aplikácie

V excitovanom stave je čas stálosti elektrónu veľmi malý (≈ 10-8 s) (1), atóm je nestabilný a v prípade potreby sa vracia do základného štátu, ktoré prechádza strednou úrovňou energie.

postava 1. A) Emisia fotónu v dôsledku prechodu atómu medzi úrovňou budenia excitačnej energie a základnou úrovňou energie. b) Emisia fotónov v dôsledku prechodu atómu medzi úrovňami strednej energie.

V procese prechodu excitovaného stavu do základného stavu atóm emituje fotón svetla s energiou rovnajúcou sa rozdielom v energii medzi týmito dvoma štátmi, ktorý je priamo úmerný frekvencii V a nepriamo úmerný jeho vlnovej dĺžke λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ λ je.

Emitovaný fotón je znázornený ako brilantná čiara nazývaná spektrálna čiara (2) a spektrálna distribúcia energie zberu fotónov obsadených v prechodoch atómu je emisné spektrum.

Interpretácia emisného spektra

Niektoré prechody atómu sú spôsobené zvýšenou teplotou alebo prítomnosťou iných externých zdrojov energie, ako je lúč svetla, prúd elektrónov alebo chemická reakcia.

Ak je plyn, ako je vodík, umiestnený do nízkotlakovej kamery a cez komoru prechádza elektrický prúd, plyn bude emitovať svetlo s vlastnou farbou, ktorá ho odlíši od iných plynov.

Pri prechode emitovaným svetlom, cez hranol, namiesto získania dúhy svetla sa diskrétne jednotky získajú vo forme farebných čiar so špecifickými vlnovými dĺžkami, ktoré prepravujú diskrétne množstvo energie.

Čiary emisného spektra sú jedinečné v každom prvku a ich použitie zo spektroskopickej techniky umožňuje určiť elementárne zloženie neznámej látky, ako aj zloženie astronomických objektov, analýzou vlnových dĺžok fotónov emitovaných počas prechodu atómu.

Môže vám slúžiť: Akútne zvuky: Charakteristiky a príklady

Rozdiel medzi emisným spektrom a absorpčným spektrom.

V procesoch absorpcie a emisie má atóm prechod medzi dvoma energetickými stavmi, ale v absorpcii získava vonkajšiu energiu a dosahuje stav excitácie.

Spektrálna emisná čiara je proti kontinuálnemu spektru bieleho svetla. V prvom je pozorované spektrálne rozdelenie vo forme jasných čiar a v druhom je pozorovaný kontinuálny pás farieb.

Ak lúč bieleho svetla ovplyvňuje plyn, ako je vodík, zamknutý v nízkej tlaku, iba časť svetla bude absorbovaná plynom a zvyšok sa prenesie.

Keď prenosné svetlo prechádza hranolom, rozkladá sa v spektrálnych čiara.

Absorpčné spektrum je úplne v rozpore s emisiou a je tiež špecifické pre každý prvok. Pri porovnaní oboch spektier toho istého prvku sa pozoruje, že spektrálne emisné čiary sú tie, ktoré chýbajú v absorpčnom spektre (obrázok 2).

Obrázok 2. a) emisné spektrum a b) absorpčné spektrum (autor: STKL. Zdroj: https: // commons.Wikimedia.org/wiki/main_page)

Príklady emisných spektier chemických prvkov

a) Spektrálne čiary atómu vodíka v viditeľnej oblasti spektra sú 656 červené čiary.3 nm, svetlo modrá 486.1nm, tmavo modrá 434 nm a veľmi slabá fialová 410 nm. Tieto vlnové dĺžky sa získavajú z rovnice Balmer - Rydberg vo svojej modernej verzii (3).

Je to číslo vlny spektrálnej čiary

Môže vám slúžiť: Počuť silu: povrchové a hmotnostné sily

Je to Rydbergova konštanta (109666.56 cm-1)

je najvyššia úroveň energie

je najvyššia úroveň energie

Obrázok 3. Spektrum emisií vodíka (autor: Adrignola. Zdroj: Commons.Wikimedia.orgán

b) Emisné spektrum hélia má dve série hlavných línií, jednu vo viditeľnej oblasti a jednu blízko ultrafialového. Peterson (4) použil model Bohr na výpočet série liniek emisií hélia v časti viditeľného spektra v dôsledku niekoľkých súčasných prechodov dvoch elektrónov na stav n = 5 a získané hodnoty vlnovej dĺžky pozostávajúcej z experimentácie výsledky. Získané vlnové dĺžky sú 468.8nm, 450.1nm, 426.3nm, 418.4nm, 412.2nm, 371.9nm.

c) Spektrum emisií sodíka má dve veľmi brilantné 589 nm a 589 liniek.6nm nazývané riadky D (5). Ostatné riadky sú omnoho slabšie ako tieto a na praktické účely sa považuje.

Odkazy

1. Meranie životnosti excitovaného stavu atómu vodíka. Vložka. Do. Ankupinov, s. Vložka. Bobashev a e. P. Andreev. 1, 1965, Sovietska fyzika Jetp, zv. 21, pp. 26-32.
2. Demtröder, w. Laserová spektroskopia 1. Kaiserslautern: Springer, 2014.
3. D.Klimatizovať.Rai, s.N Thakur a. Atóm, laser a spektroskopia. Nové Dillí: Phi Learning, 2010.
4. Bohr Revisited: Model a Espectral Lines hélia. Peterson, C. 5, 2016, Journal of Young Investigators, zv. 30, pp. 32-35.
5. Journal of Chemical Education. J.R. Aplikujte, f. J. Yonke, r. Do. Edgington a S. Jacobs. 3, 1993, zv. 70, pp. 250-251.