Emission vs Absorption Spectra | Absorptionsspektrum vs emissionsspektrum
Lys og andre former for elektromagnetisk stråling er meget nyttige og udbredt i analytisk kemi. Samspillet mellem stråling og stof er emnet for videnskaben kaldet spektroskopi. Molekyler eller atomer kan absorbere energi eller frigive energi. Disse energier studeres i spektroskopi. Der er forskellige spektrofotometre til at måle forskellige typer elektromagnetiske strålinger såsom IR, UV, synlig, røntgen, mikrobølge, radiofrekvens osv.
Emission Spectra
Når der gives en prøve, kan vi få information om prøven afhængigt af dens interaktion med strålingen. Først stimuleres prøven ved at påføre energi i form af varme, elektrisk energi, lys, partikler eller en kemisk reaktion. Inden der påføres energi, er molekylerne i prøven i en lavere energitilstand, som vi kalder grundtilstanden. Efter påføring af ekstern energi vil nogle af molekylerne gennemgå en overgang til en højere energitilstand kaldet den exciterede tilstand. Denne ophidsede tilstandsart er ustabil; forsøger derfor at udsende energi og vende tilbage til grundtilstanden. Denne udsendte stråling er plottet som funktion af frekvens eller bølgelængde, og den kaldes så et emissionsspektre. Hvert element udsender specifik stråling afhængigt af energigabet mellem grundtilstanden og den exciterede tilstand. Derfor kan dette bruges til at identificere den kemiske art.
Absorptionsspektra
Et absorptionsspektrum er et plot af absorbans versus bølgelængde. Andet end bølgelængdeabsorbansen kan også plottes mod frekvens eller bølgetal. Absorptionsspektre kan være af to typer som atomabsorptionsspektre og molekylære absorptionsspektre. Når en stråle af polykromatisk UV eller synlig stråling passerer gennem atomer i gasfasen, absorberes kun nogle af frekvenserne af atomerne. Absorberet frekvens er forskellig for forskellige atomer. Når den transmitterede stråling registreres, består spektret af en række meget smalle absorptionslinjer. I atomer ses disse absorptionsspektre som et resultat af elektroniske overgange. I molekyler, bortset fra de elektroniske overgange, er vibrations- og rotationsovergange også mulige. Så absorptionsspektret er ret komplekst, og molekylet absorberer UV, IR og synlige strålingstyper.
Hvad er forskellen mellem Absorptionsspektre og emissionsspektre?
• Når et atom eller molekyle exciterer, absorberer det en vis energi i den elektromagnetiske stråling; derfor vil denne bølgelængde være fraværende i det registrerede absorptionsspektrum.
• Når arten kommer tilbage til grundtilstanden fra den exciterede tilstand, udsendes den absorberede stråling, og den registreres. Denne type spektrum kaldes et emissionsspektrum.
• Kort sagt registrerer absorptionsspektre de bølgelængder, der absorberes af materialet, hvorimod emissionsspektre registrerer bølgelængder udsendt af materialer, som tidligere er blevet stimuleret af energi.
• Sammenlignet med det kontinuerlige synlige spektrum er både emissions- og absorptionsspektre linjespektre, fordi de kun indeholder bestemte bølgelængder.
• I et emissionsspektrum vil der kun være få farvede bånd i en mørk baggrund. Men i et absorptionsspektrum vil der være få mørke bånd inden for det kontinuerlige spektrum. De mørke bånd i absorptionsspektret og de farvede bånd i det udsendte spektrum af det samme grundstof er ens.
