Quang phổ phát xạ và hấp thụ | Quang phổ hấp thụ và Quang phổ phát xạ
Ánh sáng và các dạng bức xạ điện từ khác rất hữu ích và được sử dụng rộng rãi trong hóa học phân tích. Sự tương tác của bức xạ và vật chất là chủ đề của khoa học được gọi là quang phổ. Phân tử hoặc nguyên tử có thể hấp thụ năng lượng hoặc giải phóng năng lượng. Những năng lượng này được nghiên cứu trong quang phổ. Có nhiều máy quang phổ khác nhau để đo các loại bức xạ điện từ khác nhau như IR, UV, khả kiến, tia X, vi sóng, tần số vô tuyến, v.v.
Quang phổ phát xạ
Khi một mẫu được đưa ra, chúng ta có thể thu được thông tin về mẫu tùy thuộc vào tương tác của nó với bức xạ. Đầu tiên, mẫu được kích thích bằng cách sử dụng năng lượng dưới dạng nhiệt, năng lượng điện, ánh sáng, các hạt hoặc một phản ứng hóa học. Trước khi áp dụng năng lượng, các phân tử trong mẫu ở trạng thái năng lượng thấp hơn, mà chúng ta gọi là trạng thái cơ bản. Sau khi tác dụng năng lượng bên ngoài, một số phân tử sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích. Loài trạng thái kích thích này không ổn định; do đó, cố gắng phát ra năng lượng và trở lại trạng thái cơ bản. Bức xạ phát ra này được vẽ dưới dạng một hàm của tần số hoặc bước sóng, và sau đó nó được gọi là phổ phát xạ. Mỗi phần tử phát ra bức xạ cụ thể phụ thuộc vào khoảng cách năng lượng giữa trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích. Do đó, điều này có thể được sử dụng để xác định các loài hóa học.
Quang phổ hấp thụ
Quang phổ hấp thụ là biểu đồ của độ hấp thụ so với bước sóng. Ngoài độ hấp thụ chiều dài sóng cũng có thể được vẽ biểu đồ dựa trên tần số hoặc số sóng. Quang phổ hấp thụ có thể có hai loại là quang phổ hấp thụ nguyên tử và quang phổ hấp thụ phân tử. Khi một chùm tia UV đa sắc hoặc bức xạ khả kiến đi qua các nguyên tử trong pha khí, chỉ một số tần số bị nguyên tử hấp thụ. Tần số hấp thụ khác nhau đối với các nguyên tử khác nhau. Khi bức xạ truyền qua được ghi lại, quang phổ bao gồm một số vạch hấp thụ rất hẹp. Trong nguyên tử, những quang phổ hấp thụ này được xem là kết quả của quá trình chuyển đổi điện tử. Trong các phân tử, ngoài các chuyển đổi điện tử, còn có thể xảy ra các quá trình chuyển đổi dao động và chuyển động quay. Vì vậy, phổ hấp thụ khá phức tạp và phân tử hấp thụ các loại bức xạ UV, IR và khả kiến.
Sự khác biệt giữa Quang phổ hấp thụ Vs Quang phổ phát xạ là gì?
• Khi một nguyên tử hoặc phân tử bị kích thích, nó sẽ hấp thụ một năng lượng nhất định trong bức xạ điện từ; do đó, bước sóng đó sẽ không có trong quang phổ hấp thụ được ghi lại.
• Khi loài trở về trạng thái cơ bản từ trạng thái kích thích, bức xạ hấp thụ được phát ra và nó được ghi lại. Loại quang phổ này được gọi là quang phổ phát xạ.
• Nói một cách dễ hiểu, quang phổ hấp thụ ghi lại các bước sóng mà vật liệu hấp thụ, trong khi quang phổ phát xạ ghi lại các bước sóng do vật liệu phát ra, đã được kích thích bởi năng lượng trước đó.
• So với quang phổ nhìn thấy liên tục, cả quang phổ phát xạ và quang phổ hấp thụ đều là quang phổ vạch vì chúng chỉ chứa một số bước sóng nhất định.
• Trong quang phổ phát xạ sẽ chỉ có một vài dải màu trong nền tối. Nhưng trong quang phổ hấp thụ sẽ có vài dải tối bên trong quang phổ liên tục. Các dải tối trong quang phổ hấp thụ và các dải màu trong quang phổ phát ra của cùng một nguyên tố là tương tự nhau.
