Quang phổ hấp thụ và Quang phổ phát xạ
Phổ hấp thụ và phát xạ của một loài giúp xác định các loài đó và cung cấp nhiều thông tin về chúng. Khi kết hợp quang phổ hấp thụ và quang phổ phát xạ của một loài với nhau, chúng sẽ tạo thành quang phổ liên tục.
Quang phổ hấp thụ là gì?
Quang phổ hấp thụ là một đồ thị được vẽ giữa độ hấp thụ và bước sóng. Đôi khi thay vì bước sóng, tần số hoặc số sóng cũng có thể được sử dụng trong trục x. Giá trị hấp thụ log hoặc giá trị truyền dẫn cũng được sử dụng cho trục y trong một số trường hợp. Phổ hấp thụ đặc trưng cho một phân tử hoặc một nguyên tử nhất định. Do đó, nó có thể được sử dụng để xác định hoặc xác nhận danh tính của một loài cụ thể. Chúng ta có thể nhìn thấy một hợp chất có màu bằng màu cụ thể đó vì nó hấp thụ ánh sáng từ phạm vi nhìn thấy. Trên thực tế, nó hấp thụ màu bổ sung của màu mà chúng ta nhìn thấy. Ví dụ, chúng ta thấy một vật có màu xanh lục vì nó hấp thụ ánh sáng màu tím từ phạm vi nhìn thấy. Như vậy, màu tím là màu bổ sung của màu xanh lá cây. Tương tự như vậy, các nguyên tử hoặc phân tử cũng hấp thụ các bước sóng nhất định từ bức xạ điện từ (các bước sóng này không nhất thiết phải nằm trong phạm vi khả kiến). Khi một chùm bức xạ điện từ đi qua một mẫu chứa các nguyên tử ở thể khí, thì chỉ một số bước sóng bị nguyên tử đó hấp thụ. Vì vậy, khi quang phổ được ghi lại, nó bao gồm một số vạch hấp thụ rất hẹp. Đây được gọi là phổ nguyên tử, và nó là đặc trưng cho một loại nguyên tử. Năng lượng hấp thụ được sử dụng để kích thích các điện tử mặt đất lên các mức cao hơn trong nguyên tử. Đây được gọi là quá trình chuyển đổi điện tử. Sự chênh lệch năng lượng giữa hai mức được cung cấp bởi các photon trong bức xạ điện từ. Vì sự chênh lệch năng lượng là kín đáo và không đổi nên các nguyên tử cùng loại sẽ luôn hấp thụ các bức xạ có cùng bước sóng từ các bức xạ đã cho. Khi các phân tử bị kích thích với bức xạ UV, khả kiến và IR, chúng trải qua ba loại chuyển đổi khác nhau là điện tử, dao động và quay. Do đó, trong quang phổ hấp thụ phân tử, các dải hấp thụ xuất hiện thay vì các vạch hẹp.
Quang phổ phát xạ là gì?
Nguyên tử, ion và phân tử có thể được kích thích lên mức năng lượng cao hơn bằng cách cung cấp năng lượng. Thời gian tồn tại của trạng thái kích thích nói chung là ngắn. Do đó, những loài bị kích thích này phải giải phóng năng lượng hấp thụ và trở lại trạng thái cơ bản. Đây được gọi là thư giãn. Sự giải phóng năng lượng có thể diễn ra dưới dạng bức xạ điện từ, nhiệt hoặc cả hai dạng. Biểu đồ của năng lượng giải phóng so với bước sóng được gọi là phổ phát xạ. Mỗi nguyên tố có một phổ phát xạ duy nhất, giống như nó có một phổ hấp thụ duy nhất. Vì vậy bức xạ từ một nguồn có thể được đặc trưng bởi phổ phát xạ. Quang phổ vạch xảy ra khi các hạt bức xạ là các hạt nguyên tử riêng lẻ được phân tách tốt trong chất khí. Quang phổ dải tần xuất hiện do bức xạ của các phân tử.
Sự khác biệt giữa Quang phổ Hấp thụ và Quang phổ Phát xạ là gì?
• Quang phổ hấp thụ cung cấp các bước sóng mà một loài sẽ hấp thụ để kích thích các trạng thái trên. Quang phổ phát xạ cung cấp cho các bước sóng mà một loài sẽ phát ra khi trở về trạng thái cơ bản từ trạng thái kích thích.
• Phổ hấp thụ có thể được ghi lại khi cung cấp bức xạ cho mẫu trong khi phổ phát xạ có thể được ghi lại khi không có nguồn bức xạ.
