Apa itu spektrum emisi?

Spektrum emisi adalah radiasi elektromagnetik (EMR), seperti cahaya yang terlihat, suatu zat memancarkan.Setiap elemen mengeluarkan sidik jari cahaya yang unik, jadi menganalisis frekuensi cahaya ini membantu mengidentifikasi bahan kimia yang menghasilkannya.Prosedur ini disebut spektroskopi emisi dan merupakan alat ilmiah yang sangat berguna.Ini digunakan dalam astronomi untuk mempelajari unsur -unsur yang ada dalam bintang dan dalam analisis kimia.

radiasi elektromagnetik dapat dijelaskan dalam hal panjang gelombang mdash;jarak antara puncak ombak mdash;atau frekuensinya mdash;Jumlah puncak yang lewat dalam jumlah waktu tertentu.Semakin tinggi energi radiasi, semakin pendek panjang gelombangnya dan semakin tinggi frekuensinya.Cahaya biru, misalnya, memiliki energi yang lebih tinggi dan oleh karena itu frekuensi yang lebih tinggi dan panjang gelombang yang lebih pendek dari cahaya merah.

Jenis spektrum

Ada dua jenis spektrum emisi.Jenis kontinu berisi banyak frekuensi yang saling menggabungkan tanpa celah, sedangkan tipe garis hanya berisi beberapa frekuensi yang berbeda.Objek panas menghasilkan spektrum kontinu, sedangkan gas dapat menyerap energi kemudian memancarkannya pada panjang gelombang tertentu, membentuk spektrum garis emisi.Setiap elemen kimia memiliki urutan garis yang unik.

Bagaimana spektrum kontinu diproduksi

zat yang relatif padat, ketika mereka menjadi cukup panas, memancarkan cahaya di semua panjang gelombang.Atom -atomnya relatif berdekatan dan saat mereka mendapatkan energi, mereka bergerak lebih banyak dan menabrak satu sama lain, menghasilkan berbagai energi.Spektrum, oleh karena itu, terdiri dari EMR pada rentang frekuensi yang sangat luas.Jumlah radiasi pada frekuensi yang berbeda bervariasi dengan suhu.Kuku besi yang dipanaskan dalam nyala api akan berubah dari merah ke kuning ke putih karena suhunya meningkat dan memancarkan peningkatan jumlah radiasi pada panjang gelombang yang lebih pendek.

Pelangi adalah contoh spektrum kontinu yang dihasilkan oleh Matahari.Tetesan air bertindak sebagai prisma, membagi cahaya matahari menjadi berbagai panjang gelombangnya.

Spektrum kontinu ditentukan sepenuhnya oleh suhu suatu objek dan bukan oleh komposisinya.Bahkan, warna dapat dijelaskan dalam hal suhu.Dalam astronomi, warna bintang mengungkapkan suhunya, dengan bintang biru jauh lebih panas daripada yang merah.

Bagaimana elemen menghasilkan spektrum garis emisi

spektrum garis diproduksi oleh gas atau plasma, di mana atom -atomnya cukup jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh tidak terpisah jauh cukup terpisahuntuk saling mempengaruhi secara langsung.Elektron dalam atom dapat ada pada tingkat energi yang berbeda.Ketika semua elektron dalam atom berada pada tingkat energi terendah, atom dikatakan berada dalam keadaan .Saat menyerap energi, elektron dapat melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi.Namun, cepat atau lambat, elektron akan kembali ke level terendah, dan atom ke keadaan dasarnya, memancarkan energi sebagai radiasi elektromagnetik.

Energi EMR sesuai dengan perbedaan energi antara keadaan elektron yang lebih tinggi dan lebih rendah.Ketika elektron turun dari keadaan tinggi ke energi rendah, ukuran lompatan menentukan frekuensi radiasi yang dipancarkan.Cahaya biru, misalnya, menunjukkan penurunan energi yang lebih besar daripada lampu merah.

Setiap elemen memiliki susunan elektron sendiri dan tingkat energi yang mungkin.Ketika sebuah elektron menyerap radiasi frekuensi tertentu, kemudian akan memancarkan radiasi pada frekuensi yang sama: panjang gelombang radiasi yang diserap menentukan lompatan awal dalam tingkat energi, dan oleh karena itu lompatan akhirnya kembali ke keadaan dasar.Ini mengikuti dari ini bahwa atom -atom dari elemen apa pun hanya dapat memancarkan radiasi pada panjang gelombang tertentu, membentuk pola yang unik untuk elemen tersebut.

Mengamati spektrum

Instrumen yang dikenal sebagai spektroskop atau spektrometer digunakan untuk mengamati spektrum emisi.Itu menggunakan prisma atau diffrackisi -kisi untuk membagi cahaya, dan kadang -kadang bentuk ESDM lainnya, ke dalam frekuensi yang berbeda.Ini dapat memberikan spektrum kontinu atau garis, tergantung pada sumber cahaya.

Spektrum emisi garis muncul sebagai serangkaian garis berwarna dengan latar belakang gelap.Dengan mencatat posisi garis, seorang spektroskopi dapat menemukan elemen apa yang ada dalam sumber cahaya.Spektrum emisi hidrogen, elemen paling sederhana, terdiri dari serangkaian garis dalam rentang cahaya yang terlihat merah, biru dan ungu.Elemen lain sering memiliki spektrum yang lebih kompleks.

Tes api

Beberapa elemen memancarkan cahaya terutama hanya satu warna.Dalam kasus ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi elemen dalam sampel dengan melakukan uji api .Ini melibatkan pemanasan sampel dalam nyala api, menyebabkannya menguap dan memancarkan radiasi pada frekuensi karakteristiknya dan memberikan warna yang terlihat jelas pada nyala api.Elemen natrium, misalnya, memberikan warna kuning yang kuat.Banyak elemen dapat dengan mudah diidentifikasi dengan cara ini.

Spektrum molekuler

Molekul utuh juga dapat menghasilkan spektrum emisi, yang dihasilkan dari perubahan cara mereka bergetar atau berputar.Ini melibatkan energi yang lebih rendah dan cenderung menghasilkan emisi di bagian inframerah dari spektrum.Para astronom telah mengidentifikasi berbagai molekul menarik di ruang angkasa melalui spektroskopi inframerah, dan teknik ini sering digunakan dalam kimia organik.

Spektrum serapan

Penting untuk membedakan antara emisi dan spektrum penyerapan.Dalam spektrum serapan, beberapa panjang gelombang cahaya diserap saat melewati gas, membentuk pola garis gelap dengan latar belakang yang berkelanjutan.Elemen menyerap panjang gelombang yang sama dengan yang dipancarkan, sehingga ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi mereka.Misalnya, cahaya dari matahari yang melewati atmosfer Venus menghasilkan spektrum penyerapan yang memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan komposisi atmosfer planet ini.