방출 스펙트럼이란 무엇입니까?
방출 스펙트럼은 가시광, 물질이 방출되는 전자기 방사선 (EMR)입니다. 모든 요소가 독특한 빛의 지문을 제공 하므로이 조명의 주파수를 분석하면 생성 된 화학 물질을 식별하는 데 도움이됩니다. 이 절차를 방출 분광법 이라고하며 매우 유용한 과학 도구입니다. 별과 화학적 분석에 존재하는 요소를 연구하는 데 천문학에서 사용됩니다.
전자기 방사선은 파장 (파도의 볏 사이의 거리는 또는 주어진 시간에 통과하는 크레스트의 수)로 설명 할 수 있습니다. 방사선의 에너지가 높을수록 파장이 짧아지고 주파수가 높아집니다. 예를 들어, Blue Light는 에너지가 높고 따라서 적색광보다 더 높은 주파수 및 짧은 파장을 갖습니다.
스펙트럼의 유형
.두 가지 유형의 방출 스펙트럼이 있습니다. 연속 유형에는 많은 주파수가 포함됩니다간격없이 서로 병합하는 반면, 선 유형에는 몇 가지 별개의 주파수 만 포함됩니다. 뜨거운 물체는 연속 스펙트럼을 생성하는 반면 가스는 에너지를 흡수 한 다음 특정 파장에서 방출하여 방출 라인 스펙트럼을 형성 할 수 있습니다. 각 화학 요소에는 고유 한 선이 있습니다.
연속 스펙트럼 생성 방법
비교적 조밀 한 물질은 충분히 뜨거워지면 모든 파장에서 빛을 방출합니다. 원자는 비교적 가깝고 에너지를 얻을 때 더 많이 움직이고 서로 충돌하여 광범위한 에너지를 초래합니다. 따라서 스펙트럼은 매우 광범위한 주파수에서 EMR로 구성됩니다. 다른 주파수에서의 방사선은 온도에 따라 다릅니다. 불꽃으로 가열 된 철 네일은 온도가 증가함에 따라 빨간색에서 노란색으로 흰색으로 이동하고 해안에서 방사선이 증가합니다.ter 파장.
무지개는 태양이 생성 한 연속 스펙트럼의 예입니다. 물방울은 프리즘으로 작용하여 태양의 빛을 다양한 파장으로 나눕니다.
연속 스펙트럼은 전적으로 조성물이 아닌 물체의 온도에 의해 결정됩니다. 실제로, 색상은 온도 측면에서 설명 할 수 있습니다. 천문학에서 별의 색은 온도를 보여주고, 푸른 별은 빨간색보다 훨씬 더 뜨겁습니다.
요소가 방출 라인 스펙트럼을 생성하는 방법
라인 스펙트럼은 가스 또는 혈장에 의해 생성되는데, 여기서 원자는 서로 직접 영향을 미치지 않을 정도로 멀리 떨어져 있습니다. 원자의 전자는 다른 에너지 수준에서 존재할 수 있습니다. 원자의 모든 전자가 가장 낮은 에너지 수준에있을 때, 원자는지면 상태에 있다고합니다. 에너지를 흡수함에 따라 전자는 더 높은 에너지 수준으로 점프 할 수 있습니다. 그러나 조만간 전자는 가장 낮은 수준으로 돌아가고 원자가지면으로 돌아갑니다.상태, 전자기 방사선으로 에너지를 방출합니다.
EMR의 에너지는 전자의 더 높은 상태와 하위 상태 사이의 에너지 차이에 해당합니다. 전자가 높은 에너지 상태에서 저 에너지 상태로 떨어지면 점프의 크기는 방사선의 주파수를 결정합니다. 예를 들어, 푸른 빛은 붉은 빛보다 에너지가 더 크다는 것을 나타냅니다.
각 요소는 전자의 자체 배열과 가능한 에너지 수준을 가지고 있습니다. 전자가 특정 주파수의 방사선을 흡수 할 때, 나중에 동일한 주파수에서 방사선을 방출합니다. 흡수 된 방사선의 파장은 에너지 수준의 초기 점프를 결정하므로 결국 접지 상태로의 점프가 다시 돌아옵니다. 주어진 요소의 원자가 특정 특정 파장에서만 방사선을 방출 할 수있어 해당 요소에 고유 한 패턴을 형성 할 수 있습니다.
.스펙트럼 관찰
분광기 또는 분광기로 알려진 기기는 방출 스펙트럼을 관찰하는 데 사용됩니다. 나T는 프리즘 또는 회절 격자를 사용하여 빛을 분할하고 때로는 다른 형태의 EMR을 다른 주파수로 분할합니다. 이것은 빛의 공급원에 따라 연속 또는 선 스펙트럼을 제공 할 수 있습니다.
라인 방출 스펙트럼은 어두운 배경에 대한 일련의 컬러 라인으로 나타납니다. 라인의 위치를 주목함으로써 분광기는 빛의 원천에 어떤 요소가 있는지 발견 할 수 있습니다. 가장 간단한 요소 인 수소의 방출 스펙트럼은 가시 광선의 빨간색, 파란색 및 바이올렛 범위의 일련의 선으로 구성됩니다. 다른 요소는 종종 더 복잡한 스펙트럼을 가지고 있습니다.
불꽃 테스트
일부 요소는 주로 단 하나의 색상으로 빛을 발산합니다. 이 경우 불꽃 테스트를 수행하여 샘플에서 요소를 식별 할 수 있습니다. 여기에는 화염으로 샘플을 가열하여 특징적인 주파수에서 방사선을 기화시키고 방출하고 불꽃에 명확하게 눈에 띄는 색상을 제공합니다. 예를 들어 원소 나트륨, GI강한 노란색입니다. 이러한 방식으로 많은 요소를 쉽게 식별 할 수 있습니다.
분자 스펙트럼
전체 분자는 또한 방출 스펙트럼을 생성 할 수 있으며, 이는 진동 또는 회전 방식의 변화로 인해 발생합니다. 이들은 더 낮은 에너지를 포함하고 스펙트럼의 적외선 부분에서 배출을 생성하는 경향이있다. 천문학 자들은 적외선 분광법을 통해 우주에서 다양한 흥미로운 분자를 확인했으며,이 기술은 종종 유기 화학에 사용됩니다.
.흡수 스펙트럼
방출 및 흡수 스펙트럼을 구별하는 것이 중요합니다. 흡수 스펙트럼에서, 일부 파장의 빛은 가스를 통과함에 따라 흡수되어 연속적인 배경에 대한 어두운 선 패턴을 형성합니다. 요소는 방출하는 것과 동일한 파장을 흡수하므로이를 식별하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 금성의 대기를 통과하는 태양의 빛은 과학자들이 T의 구성을 결정할 수있는 흡수 스펙트럼을 생성합니다.그는 행성의 대기.