Absorptiospektri vs emissiospektri
Lajien absorptio- ja emissiospektrit auttavat tunnistamaan kyseiset lajit ja tarjoavat niistä paljon tietoa. Kun lajin absorptio- ja emissiospektrit lasketaan yhteen, ne muodostavat jatkuvan spektrin.
Mikä on absorptiospektri?
Absorptiospektri on absorbanssin ja aallonpituuden välille piirretty käyrä. Joskus x-akselilla voidaan käyttää aallonpituuden sijasta myös taajuutta tai a altolukua. Lokin absorptioarvoa tai lähetysarvoa käytetään myös y-akselille joissakin tapauksissa. Absorptiospektri on ominaista tietylle molekyylille tai atomille. Siksi sitä voidaan käyttää tietyn lajin tunnistamiseen tai vahvistamiseen. Värillinen yhdiste näkyy silmillemme kyseisessä värissä, koska se imee valoa näkyvältä alueelta. Itse asiassa se imee näkemämme värin täydentävän värin. Esimerkiksi näemme kohteen vihreänä, koska se absorboi violettia valoa näkyvältä alueelta. Siten violetti on vihreän täydentävä väri. Samoin atomit tai molekyylit absorboivat myös tiettyjä aallonpituuksia sähkömagneettisesta säteilystä (näiden aallonpituuksien ei välttämättä tarvitse olla näkyvällä alueella). Kun sähkömagneettisen säteilyn säde kulkee kaasumaisia atomeja sisältävän näytteen läpi, atomit absorboivat vain joitakin aallonpituuksia. Joten kun spektri tallennetaan, se koostuu useista hyvin kapeista absorptioviivoista. Tämä tunnetaan atomispektrina, ja se on ominaista tietylle atomityypille. Absorboitunutta energiaa käytetään maaelektronien virittämiseen atomin ylemmille tasoille. Tätä kutsutaan sähköiseksi siirtymäksi. Näiden kahden tason välisen energiaeron tuottavat sähkömagneettisen säteilyn fotonit. Koska energiaero on diskreetti ja vakio, samanlaiset atomit absorboivat aina samat aallonpituudet annetusta säteilystä. Kun molekyylejä viritetään UV-, näkyvällä ja IR-säteilyllä, ne käyvät läpi kolme erilaista siirtymää: elektroninen, värähtelevä ja pyörivä. Tämän vuoksi molekyyliabsorptiospektreissä absorptiokaistat näkyvät kapeiden viivojen sijaan.
Mikä on päästöspektri?
Atomit, ionit ja molekyylit voidaan virittää korkeammalle energiatasolle antamalla energiaa. Kiihtyneen tilan elinikä on yleensä lyhyt. Siksi näiden kiihtyneiden lajien on vapautettava absorboitunut energia ja palattava perustilaan. Tämä tunnetaan rentoutumisena. Energian vapautuminen voi tapahtua sähkömagneettisena säteilynä, lämpönä tai molempina. Vapautetun energian kuvaaja aallonpituuden funktiona tunnetaan emissiospektrina. Jokaisella elementillä on ainutlaatuinen emissiospektri, samoin kuin sillä on ainutlaatuinen absorptiospektri. Joten lähteestä tuleva säteily voidaan luonnehtia emissiospektreillä. Viivaspektrit syntyvät, kun säteilevät lajit ovat yksittäisiä atomihiukkasia, jotka ovat hyvin erottuneita kaasusta. Kaistaspektrit syntyvät molekyylien säteilyn vuoksi.
Mitä eroa on absorptio- ja emissiospektreillä?
• Absorptiospektri antaa aallonpituudet, jotka laji absorboisi virittääkseen ylempiin tiloihin. Emissiospektri antaa aallonpituudet, jotka laji vapauttaa palatessaan perustilaan virittyneestä tilasta.
• Absorptiospektri voidaan tallentaa syötettäessä säteilyä näytteeseen, kun taas emissiospektri voidaan tallentaa ilman säteilylähdettä.
