Спектры излучения и поглощения: разница и сравнение

Спектр — это волна излучений, испускаемых или поглощаемых элементом или веществом. Частота энергии, производимая колебаниями электронов, определяет области спектров.

Это не одна область, которая может попасть в спектры. Области спектра могут быть взяты от гамма-лучей до инфракрасных лучей. Частотные области помогают определить неизвестный элемент, а также структуру элемента.

Основные выводы

1. Спектры излучения отображают длину волны, излучаемую источником света, а спектры поглощения показывают длину волны, поглощаемую веществом.
2. Спектры излучения помогают идентифицировать элементы или соединения в образце, тогда как спектры поглощения предоставляют информацию о химической структуре и концентрации вещества.
3. Оба спектра являются ценными инструментами в аналитической химии и спектроскопии для понимания свойств материалов.

Спектры излучения и спектры поглощения

Спектры излучения образуются, когда возбужденные атомы или молекулы выделяют энергию в виде фотонов и состоят из ярких линий на темном фоне. Спектры поглощения получаются, когда образец поглощает свет с определенной длиной волны, что приводит к появлению темных линий на непрерывном спектре.

Спектры излучения возникают, когда луч света падает на элемент, и электроны внутри элемента вибрируют. Колебания электронов приводят к перескоку электронов из основного состояния на более высокий уровень.

Когда электрон возвращается в основное состояние, энергия, излучаемая электроном, приводит к спектру.

Иногда излучается одна частота, но во многих случаях электрон достигает основного состояния, проходя через различные оболочки, образуя таким образом полосу спектра.

Спектры поглощения возникают, когда луч света падает на элемент или соединение, и атомы поглощают определенный диапазон частот. Поглощение определенного диапазона частот от света, попадающего в соединение.

Промежуток образуется на той частоте, которая поглощается, а остальная излучается. Поэтому черные линии формируются на частоте поглощаемого света. Следовательно, спектры поглощения состоят из темных и светлых полос.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	Эмиссионные спектры	Спектры поглощения
Определение	Спектры излучения находятся в спектре, где атомы или составляющие вещества излучают лучи определенной частоты и образуют спектр.	Спектры поглощения представляют собой спектр, возникающий, когда элемент, входящий в состав вещества, поглощает энергию определенной частоты.
Механизм	Электрон перескакивает с основного уровня на более высокую энергетическую оболочку. При возвращении в основное состояние выделяется энергия определенной частоты, образуя спектр.	Свет падает на вещество и частота определенного диапазона поглощается составляющими. Таким образом формируется спектр поглощения.
Группа сформирована	Цветные полосы образуются в спектрах излучения.	В спектрах поглощения формируются светлые и темные полосы.
Преимущества	Спектры излучения можно использовать для определения структуры соединения или элемента.	Спектры поглощения могут определять поглощение атомов внутри вещества.
Пользы	Спектры излучения очень полезны для понимания составляющих вещества.	Частота спектров может помочь нам определить общее количество атомов, присутствующих в составе.

Что такое эмиссионные спектры?

Как следует из названия, спектры излучения — это спектры, возникающие при излучении света. Спектры излучения имеют место, когда электрон, присутствующий в оболочке, возбуждается и перескакивает с основного состояния на высокий энергетический уровень.

Когда они возвращаются в основное состояние, электроны выделяют энергию. Таким образом, высвобождение энергии образует полосу, называемую спектром излучения.

Спектры испускания могут иметь место, когда энергия впервые передается атому. Энергия предоставляется в виде тепла или света, что также может происходить при протекании реакции.

Атомы блоков d и f имеют свойство показывать переходы внутри блоков d и f. Таким образом, эти элементы определяются с помощью спектров излучения, создаваемого ими.

Спектры излучения впервые были изучены в атоме водорода, поскольку в его оболочке имеется только один электрон. Таким образом, исследование проходило довольно легко. Полученный спектр варьировался от УФ, видимой и инфракрасной областей.

Область видимого света можно увидеть как семь цветовых полос, в то время как УФ и инфракрасные лучи обнаруживаются и не видны.

Что такое спектры поглощения?

Спектры поглощения в спектрах образуются, когда элемент или атом поглощают свет определенной частоты.

Монохроматический источник света используется для спектров, поскольку он вызывает меньше путаницы и удерживается для определения конкретного диапазона поглощаемой частоты.

Спектры поглощения в основном используются для обнаружения атомов. Свет, падающий на соединение, может быть твердым или жидким. Обычно для эксперимента берут разбавленный жидкий раствор. Спектры поглощения говорят о присутствии металлов в соединении.

Полосы, образующиеся в спектрах поглощения, представляют собой темную и светлую полосы.

Спектры поглощения используются для обнаружения присутствия атома в соединении. Это также помогает иногда узнать количество атома в его составе, наблюдая за поглощением, имевшим место при воздействии.

Интенсивность света определяется до и после падения на соединение. Этот метод очень широко используется как в физике, так и в химии.

Основные различия между спектрами излучения и поглощения

1. Спектры испускания имеют место, когда атом излучает энергию, тогда как спектры поглощения наблюдаются при поглощении света. 
2. Спектр излучения дает светлую полосу, а спектр поглощения дает темную и светлую полосы. 
3. Спектры испускания имеют место при переходе электронов, тогда как поглощение происходит, когда атом поглощает энергию. 
4. Спектры испускания помогают определить структуру соединения, а спектры поглощения используются для определения присутствия соединения. 
5. Интенсивность света измеряется до и после падения на соединение по спектрам поглощения, тогда как это не относится к спектрам испускания.

Рекомендации

1. https://journals.jps.jp/doi/abs/10.1143/JPSJ.9.766
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1562/0031-8655(2002)0760664UESOS2.0.CO2