Emission vs Absorption Spectra | Absorptionsspektrum vs emissionsspektrum
Ljus och andra former av elektromagnetisk strålning är mycket användbara och används ofta inom analytisk kemi. Samspelet mellan strålning och materia är ämnet för den vetenskap som kallas spektroskopi. Molekyler eller atomer kan absorbera energi eller frigöra energi. Dessa energier studeras i spektroskopi. Det finns olika spektrofotometrar för att mäta olika typer av elektromagnetisk strålning som IR, UV, synlig, röntgen, mikrovågsugn, radiofrekvens, etc.
Emission Spectra
När ett prov ges kan vi få information om provet beroende på dess interaktion med strålningen. Först stimuleras provet genom att applicera energi i form av värme, elektrisk energi, ljus, partiklar eller en kemisk reaktion. Innan energi appliceras är molekylerna i provet i ett lägre energitillstånd, vilket vi kallar grundtillståndet. Efter applicering av extern energi kommer några av molekylerna att genomgå en övergång till ett högre energitillstånd som kallas det exciterade tillståndet. Denna upphetsade art är instabil; försöker därför avge energi och komma tillbaka till grundtillståndet. Denna emitterade strålning plottas som en funktion av frekvens eller våglängd, och den kallas då emissionsspektra. Varje element avger specifik strålning beroende på energigapet mellan grundtillståndet och det exciterade tillståndet. Därför kan detta användas för att identifiera den kemiska arten.
Absorptionsspektra
Ett absorptionsspektrum är en kurva över absorbans kontra våglängd. Annat än våglängdsabsorbansen kan också plottas mot frekvens eller vågnummer. Absorptionsspektra kan vara av två typer som atomabsorptionsspektra och molekylära absorptionsspektra. När en stråle av polykromatisk UV eller synlig strålning passerar genom atomer i gasfasen, absorberas endast en del av frekvenserna av atomerna. Absorberad frekvens skiljer sig för olika atomer. När den transmitterade strålningen registreras består spektrumet av ett antal mycket smala absorptionslinjer. I atomer ses dessa absorptionsspektra som ett resultat av elektroniska övergångar. I molekyler, andra än de elektroniska övergångarna, är vibrations- och rotationsövergångar också möjliga. Så absorptionsspektrumet är ganska komplext, och molekylen absorberar UV, IR och synlig strålning.
Vad är skillnaden mellan absorptionsspektra och emissionsspektra?
• När en atom eller molekyl exciterar, absorberar den en viss energi i den elektromagnetiska strålningen; därför kommer den våglängden att saknas i det registrerade absorptionsspektrumet.
• När arten kommer tillbaka till grundtillståndet från det exciterade tillståndet sänds den absorberade strålningen ut och den registreras. Denna typ av spektrum kallas emissionsspektrum.
• Enkelt uttryckt registrerar absorptionsspektra de våglängder som absorberas av materialet, medan emissionsspektra registrerar våglängder som emitteras av material som tidigare har stimulerats av energi.
• Jämfört med det kontinuerliga synliga spektrumet är både emissions- och absorptionsspektra linjespektra eftersom de bara innehåller vissa våglängder.
• I ett emissionsspektrum finns det bara ett fåtal färgade band i en mörk bakgrund. Men i ett absorptionsspektrum kommer det att finnas få mörka band inom det kontinuerliga spektrumet. De mörka banden i absorptionsspektrumet och de färgade banden i det emitterade spektrumet för samma grundämne är lika.
