Phổ phát xạ là gì?

Phổ phát xạ là bức xạ điện từ (EMR), chẳng hạn như ánh sáng nhìn thấy, một chất phát ra.Mỗi phần tử đều tạo ra một dấu vân tay độc đáo của ánh sáng, vì vậy việc phân tích tần số của ánh sáng này giúp xác định hóa chất tạo ra nó.Quy trình này được gọi là quang phổ phát xạ và là một công cụ khoa học rất hữu ích.Nó được sử dụng trong thiên văn học để nghiên cứu các yếu tố có trong các ngôi sao và trong phân tích hóa học.khoảng cách giữa các đỉnh của sóng mdash;hoặc tần suất mdash của nó;Số lượng các đỉnh đi qua trong một khoảng thời gian nhất định.Năng lượng của bức xạ càng cao, bước sóng của nó càng ngắn và tần số của nó càng cao.Ví dụ, ánh sáng xanh có năng lượng cao hơn và do đó tần số cao hơn và bước sóng ngắn hơn ánh sáng đỏ. Các loại quang phổ

Có hai loại phổ phát xạ.Loại liên tục chứa nhiều tần số hợp nhất với nhau không có khoảng trống, trong khi loại dòng chỉ chứa một vài tần số riêng biệt.Các vật thể nóng tạo ra một phổ liên tục, trong khi các khí có thể hấp thụ năng lượng sau đó phát ra nó ở một số bước sóng cụ thể nhất định, tạo thành phổ đường phát xạ.Mỗi nguyên tố hóa học có trình tự duy nhất của các dòng riêng.

Làm thế nào một phổ liên tục được tạo ra

Các chất tương đối dày đặc, khi chúng đủ nóng, phát ra ánh sáng ở mọi bước sóng.Các nguyên tử tương đối gần nhau và khi chúng thu được năng lượng, chúng di chuyển nhiều hơn và va vào nhau, dẫn đến một loạt các năng lượng.Phổ, do đó, bao gồm EMR ở một phạm vi tần số rất rộng.Lượng bức xạ ở các tần số khác nhau thay đổi theo nhiệt độ.Một móng sắt được làm nóng trong ngọn lửa sẽ đi từ màu đỏ sang vàng sang màu trắng khi nhiệt độ của nó tăng lên và nó phát ra lượng bức xạ tăng ở bước sóng ngắn hơn. Một cầu vồng là một ví dụ về phổ liên tục do Mặt trời tạo ra.Những giọt nước hoạt động như lăng kính, chia ánh sáng mặt trời vào các bước sóng khác nhau của nó.Phổ liên tục được xác định hoàn toàn bởi nhiệt độ của một vật thể chứ không phải bởi thành phần của nó.Trong thực tế, màu sắc có thể được mô tả về nhiệt độ.Trong thiên văn học, màu của một ngôi sao cho thấy nhiệt độ của nó, với các ngôi sao màu xanh nóng hơn nhiều so với màu đỏ. Cách các nguyên tố tạo ra phổ dòng phát xạ

Phổ dòng được tạo ra bởi khí hoặc plasma, trong đó các nguyên tử đủ xađể ảnh hưởng trực tiếp đến nhau.Các electron trong một nguyên tử có thể tồn tại ở các mức năng lượng khác nhau.Khi tất cả các electron trong một nguyên tử ở mức năng lượng thấp nhất, nguyên tử được cho là ở trạng thái cơ bản của nó.Khi nó hấp thụ năng lượng, một electron có thể nhảy lên mức năng lượng cao hơn.Tuy nhiên, sớm hay muộn, electron sẽ trở về mức thấp nhất và nguyên tử ở trạng thái cơ bản, phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ.

Năng lượng của EMR tương ứng với sự khác biệt về năng lượng giữa các trạng thái cao hơn và dưới của electron.Khi một electron giảm từ trạng thái năng lượng cao xuống thấp, kích thước của bước nhảy sẽ xác định tần số của bức xạ phát ra.Ví dụ, ánh sáng xanh cho thấy năng lượng giảm lớn hơn ánh sáng đỏ. Mỗi nguyên tố có sự sắp xếp riêng của các electron và mức năng lượng có thể.Khi một electron hấp thụ bức xạ có tần số cụ thể, sau đó nó sẽ phát ra bức xạ ở cùng tần số: bước sóng của bức xạ được hấp thụ xác định bước nhảy ban đầu ở mức năng lượng, và do đó nhảy trở lại trạng thái mặt đất.Theo sau đó, các nguyên tử của bất kỳ phần tử nào chỉ có thể phát ra bức xạ ở một số bước sóng cụ thể nhất định, tạo thành một mẫu duy nhất cho phần tử đó. Quan sát quang phổ

Một dụng cụ được gọi là quang phổ hoặc quang phổ kế được sử dụng để quan sát quang phổ phát xạ.Nó sử dụng Prism hoặc DiffracTion grating để phân chia ánh sáng, và đôi khi các dạng EMR khác, thành các tần số khác nhau của chúng.Điều này có thể cung cấp một phổ liên tục hoặc dòng, tùy thuộc vào nguồn ánh sáng. Một phổ phát xạ dòng xuất hiện dưới dạng một loạt các đường màu trên nền tối.Bằng cách lưu ý các vị trí của các dòng, một bác sĩ quang phổ có thể khám phá những yếu tố nào có trong nguồn ánh sáng.Phổ phát xạ của hydro, nguyên tố đơn giản nhất, bao gồm một loạt các dòng trong các phạm vi màu đỏ, xanh và tím của ánh sáng nhìn thấy được.Các yếu tố khác thường có phổ phức tạp hơn.

Các thử nghiệm ngọn lửa Một số yếu tố phát ra ánh sáng chủ yếu chỉ là một màu.Trong những trường hợp này, có thể xác định phần tử trong một mẫu bằng cách thực hiện thử nghiệm ngọn lửa.Điều này liên quan đến việc làm nóng mẫu trong ngọn lửa, khiến nó bốc hơi và phát ra bức xạ ở tần số đặc trưng của nó và tạo màu rõ ràng cho ngọn lửa.Các yếu tố natri, ví dụ, mang lại màu vàng mạnh.Nhiều yếu tố có thể dễ dàng được xác định theo cách này. Phổ phân tử

Toàn bộ phân tử cũng có thể tạo ra phổ phát xạ, do những thay đổi trong cách chúng rung hoặc xoay.Chúng liên quan đến năng lượng thấp hơn và có xu hướng tạo ra khí thải trong phần hồng ngoại của quang phổ.Các nhà thiên văn học đã xác định một loạt các phân tử thú vị trong không gian thông qua quang phổ hồng ngoại và kỹ thuật này thường được sử dụng trong hóa học hữu cơ. Phổ hấp thụ

Điều quan trọng là phải phân biệt giữa quang phổ phát xạ và hấp thụ.Trong phổ hấp thụ, một số bước sóng ánh sáng được hấp thụ khi chúng đi qua một khí, tạo thành một mô hình của các đường tối trên nền liên tục.Các yếu tố hấp thụ cùng một bước sóng mà chúng phát ra, vì vậy điều này có thể được sử dụng để xác định chúng.Ví dụ, ánh sáng từ mặt trời đi qua khí quyển của Sao Kim tạo ra phổ hấp thụ cho phép các nhà khoa học xác định thành phần của khí quyển hành tinh.