طیف انتشار چیست؟

طیف انتشار چیست؟
هرگاه تابشهای الکترومغناطیسی با اتمها و مولکولهای ماده برهم کنش داشته باشند ، الکترونهای این اتمها ممکن است انرژی را جذب کرده و به حالت انرژی بالاتر بروند و پایداری خود را از دست بدهند. برای اینکه ثبات خود را بدست آورند برای دیدن فرمول انرژی جنبشی اینجا کلیک کنید ، باید از حالت انرژی بالاتر به حالت انرژی پایین تر برسند. برای انجام این کار ، این اتمها و مولکول ها در مناطق مختلف طیف الکترومغناطیسی تشعشع منتشر می کنند. این طیف تابش ساطع شده توسط الکترون ها در اتم ها یا مولکول های برانگیخته به عنوان طیف انتشار شناخته می شود. می توان اینگونه تعریف کرد:

طیف انتشار یک عنصر شیمیایی یا یک ترکیب شیمیایی ، طیف فرکانس های تابش الکترومغناطیسی است که به دلیل اتم یا مولکول از حالت انرژی زیاد به حالت انرژی پایین تر منتقل می شود.

 

طیف های اتمی
مشاهده می کنیم که وقتی پرتوی از نور سفید بر روی منشور می افتد دو بار شکست می خورد. یک بار که از محیط نادرتر (هوا) به محیط متراکم تر (شیشه) و دوباره از محیط متراکم تر (شیشه) به محیط نادرتر (هوا) برسد.

سرانجام ، ما گروهی از رنگ ها را مشاهده کردیم که طیف نامیده می شوند و از یک پرتوی نور سفید تشکیل شده اند. اگر این طیف را با دقت بیشتری مشاهده کنیم ، رنگی که طول موج کمتری دارد بیشترین انحراف را دارد و بالعکس.

بنابراین ، طیف رنگی از قرمز تا بنفش در جایی مشاهده می شود که قرمز با بیشترین طول موج کمترین انحراف را داشته باشد. به این نوع طیف ، طیف مداوم گفته می شود که بنفشه در آبی ، آبی به سبز و غیره ادغام می شود.

با این حال ، طیف انتشار اتم ها در فاز گاز ، گسترش مداوم طول موج از یک رنگ به رنگ های دیگر را نشان نمی دهد. بلکه نور ساطع شده از یک طول موج خاص و دارای فضاهای تاریک موجود بین آنها تشکیل شده است. این نوع طیف ها به عنوان طیف های اتمی یا طیف های خطی شناخته می شوند.

طیف جذب
یک طیف جذب ، برخلاف طیف انتشار ، مانند یک عکس منفی از طیف انتشار است. برای مشاهده طیف جذبی ، تابش های الکترومغناطیسی بر روی نمونه ای که تابش طول موج خاصی را جذب می کند ، بمباران می شوند. طول موج تابش های جذب شده توسط ماده به از بین رفتن طول موج کمک می کند که فضاهای تاریک را در طیف مداوم روشن باقی می گذارد. هر عنصر طیف انتشار خط منحصر به فرد خود را دارد. مطالعه طیف انتشار یا طیف جذبی بیشتر به طیف سنجی معروف است.

طیف انتشار هیدروژن
همه ما می دانیم که الکترون های یک اتم یا یک مولکول انرژی را جذب می کنند و هیجان زده می شوند ، آنها از سطح انرژی پایین تر به سطح انرژی بالاتر می پرند و هنگامی که به حالت اولیه خود باز می گردند تابش ساطع می کنند. این پدیده طیف انتشار را از طریق هیدروژن نیز تشکیل می دهد ، که بیشتر به عنوان طیف انتشار هیدروژن شناخته می شود.

در اواخر دهه 1800 ، شناخته شده بود که وقتی گاز با استفاده از تخلیه الکتریکی تحریک می شود و نور ساطع شده از طریق توری پراش مشاهده می شود. طیف مشاهده شده نه از یک باند پیوسته نور بلکه از خطوط منفرد با طول موج های کاملاً مشخص تشکیل شده است. آزمایشات نشان داده است که طول موجهای خطوط مشخصه عنصر شیمیایی ساطع کننده نور است. آنها یک اثر انگشت اتمی بودند که از ساختار داخلی اتم ناشی می شد.

طیف هیدروژن شواهد مهمی است که نشان می دهد ساختار الکترونی اتم کوانتیزه شده است. هنگامی که تخلیه الکتریکی از طریق یک مولکول هیدروژن گازی عبور داده می شود ، اتم های هیدروژن موجود در مولکول جدا می شوند. این منجر به انتشار تابش الکترومغناطیسی توسط اتم های هیدروژن با انرژی تحریک می شود. طیف انتشار هیدروژن از تشعشعات فرکانس گسسته تشکیل شده است. این مجموعه تابش به نام دانشمندانی است که آنها را کشف کرده اند.

هنگامی که یک فوتون توسط یک اتم هیدروژن جذب می شود ، انرژی فوتون باعث می شود که الکترون به یک سطح انرژی بالاتر منتقل شود (به عنوان مثال 1 n = 2). هنگامی که یک اتم هیدروژن یک فوتون ساطع می کند ، الکترون از یک سطح انرژی بالاتر به یک سطح پایین تر عبور می کند (به عنوان مثال 3 n = 2 n). در طی این انتقال از یک سطح بالاتر به یک سطح پایین تر ، یک انتقال نور رخ می دهد. از آنجا که سطح انرژی اتم کوانتیزه می شود ، طیف متشکل از طول موج هایی است که اختلافات در این سطح انرژی را منعکس می کند. به عنوان مثال ، خط در 656 نانومتر با انتقال n = 3 n = 2 مطابقت دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*