Hvad er et absorptionsspektrum?
Et absorptionsspektrum opnås ved at udsætte en prøve af en ren forbindelse for lys.Mængden af energi, der er optaget af molekylerne i prøven, er afbildet, da et spektroskop scanner bølgelængderne fra rød til ultraviolet.Kemikere bruger et absorptionsspektrum til at identificere ukendte organiske og overgangsmetalforbindelser.Absorptionsspektre bruges af biologer til at relatere bølgelængderne af lys, der er absorberet under fotosyntesen til forskellige plantepigmenter.
Synligt lys eller lys, der kan påvises af det menneskelige øje, varierer i bølgelængde fra ca. 400 til 700 nm (1,5 x 10 -5 til 2,8 x 10 -5 inches).For at et objekt vises farvet, skal det absorbere energi i dette bånd.De atomstrukturer, der gør det, kaldes kromoforer og er af to hovedtyper: overgangsmetalioner og konjugerede organiske bindinger, som forekommer i dobbelt- og tredobbelt kulstof-carbonbindinger.
Energien, der er absorberet af overgangsmetaller, er relateret tilKvantenergihopp som en ydre skalelektron øges til en mere energisk orbital.Disse ophidsede tilstande er ikke stabile, og energien frigøres hurtigt igen.Overgangsmetaller vises midt i den periodiske tabel.
Konjugerede organiske molekyler består ofte af en række dobbeltbinding-single-bindingspar i en lang kæde.Lycopen, med 12 dobbelt-singlepar, er det røde pigment af tomater, og beta-caroten med 11 par er det orange pigment af gulerødder.Molekylerne absorberer energien fra fotoner af en enkelt bølgelængde over længden af molekylet.
Et absorptionsspektrum udviser brede responser snarere end de enkelte skarpe toppe, der kunne forventes fra absorptionen af enkeltbølgelængder af lys.Dette skyldes den ikke-kvantumabsorption af energi fra andre dele af molekylet.Spektrene er karakteristiske nok til at blive brugt til kvalitativ identifikation af forbindelser.Organiske laboratorier har referencebøger om absorptionsspektre.
Flamteatomaborptionsinstrumenter måler koncentrationen af metalopløsninger ved at fordampe metalionen.Ved at befri prøven af andre komponenter vil metalatomerne være i deres jordtilstand.Når metalgassen udsættes for lys, registreres en skarp respons som en ydre skalelektron absorberer energien i en bestemt bølgelængde.Kvantitativ analyse af metaller er mulig med denne teknik.
Biologer bruger en absorptionsspektrumundersøgelse til at identificere de bølgelængder, der er absorberet i den fotosyntetiske proces.Ved at korrelere fotosyntetisk udgang med bølgelængde og et kendt absorptionsspektrum for hvert plantepigment kan aktiviteten af hvert pigment undersøges.Lignende teknikker bruges til andre lysinducerede reaktioner.