Emission vs Absorption Spectra | Absorpsjonsspektrum vs utslippsspektrum
Lys og andre former for elektromagnetisk stråling er svært nyttige, og mye brukt i analytisk kjemi. Samspillet mellom stråling og materie er gjenstand for vitenskapen k alt spektroskopi. Molekyler eller atomer kan absorbere energi eller frigjøre energi. Disse energiene studeres i spektroskopi. Det finnes forskjellige spektrofotometre for å måle forskjellige typer elektromagnetisk stråling som IR, UV, synlig, røntgen, mikrobølge, radiofrekvens, etc.
Emission Spectra
Når en prøve gis, kan vi få informasjon om prøven avhengig av dens interaksjon med strålingen. Først stimuleres prøven ved å tilføre energi i form av varme, elektrisk energi, lys, partikler eller en kjemisk reaksjon. Før tilførsel av energi er molekylene i prøven i en lavere energitilstand, som vi kaller grunntilstanden. Etter påføring av ekstern energi vil noen av molekylene gjennomgå en overgang til en høyere energitilstand k alt eksitert tilstand. Denne eksiterte arten er ustabil; prøver derfor å avgi energi og komme tilbake til grunntilstanden. Denne utsendte strålingen plottes som en funksjon av frekvens eller bølgelengde, og den kalles da et emisjonsspektra. Hvert element sender ut spesifikk stråling avhengig av energigapet mellom grunntilstanden og den eksiterte tilstanden. Derfor kan dette brukes til å identifisere den kjemiske arten.
Absorpsjonsspektra
Et absorpsjonsspektrum er et plott av absorbans versus bølgelengde. Annet enn bølgelengdeabsorbansen kan også plottes mot frekvens eller bølgetall. Absorpsjonsspektra kan være av to typer som atomabsorpsjonsspektra og molekylære absorpsjonsspektre. Når en stråle av polykromatisk UV eller synlig stråling passerer gjennom atomer i gassfasen, absorberes bare noen av frekvensene av atomene. Absorbert frekvens varierer for forskjellige atomer. Når den overførte strålingen registreres, består spekteret av en rekke svært smale absorpsjonslinjer. I atomer ses disse absorpsjonsspektrene som et resultat av elektroniske overganger. I molekyler, annet enn de elektroniske overgangene, er vibrasjons- og rotasjonsoverganger også mulige. Så absorpsjonsspekteret er ganske komplekst, og molekylet absorberer UV, IR og synlig stråling.
Hva er forskjellen mellom Absorpsjonsspektre og emisjonsspektre?
• Når et atom eller molekyl eksiterer, absorberer det en viss energi i den elektromagnetiske strålingen; derfor vil den bølgelengden være fraværende i det registrerte absorpsjonsspekteret.
• Når arten kommer tilbake til grunntilstanden fra den eksiterte tilstanden, sendes den absorberte strålingen ut, og den registreres. Denne typen spektrum kalles et emisjonsspektrum.
• Enkelt sagt registrerer absorpsjonsspektre bølgelengdene som absorberes av materialet, mens emisjonsspektre registrerer bølgelengder som sendes ut av materialer som tidligere har blitt stimulert av energi.
• Sammenlignet med det kontinuerlige synlige spekteret er både emisjons- og absorpsjonsspektra linjespektre fordi de bare inneholder visse bølgelengder.
• I et emisjonsspekter vil det bare være noen få fargede bånd i en mørk bakgrunn. Men i et absorpsjonsspektrum vil det være få mørke bånd innenfor det kontinuerlige spekteret. De mørke båndene i absorpsjonsspekteret og de fargede båndene i det emitterte spekteret til samme grunnstoff er like.
