Elektromagnetické spectroscopy
Elektromagnetická spektra jsou spektra který povstat z atomů absorbovat a vydávat quanta elektromagnetického záření.| Tabulka s obsahem |
| 1 příčina 2 spektrum emise 3 absorpční spektrum 4 teplota 5 Raman spectroscopy 6 analyzovat sluneční spektrum |
Atomy sestávají z jádra obklopeného elektrony. Když nepružný ráz s aktivní molekuly nebo elektrony, nebo když atom absorbuje foton světla atom může stát se vzrušený. Toto se stane jestliže energie to přjímá je dost povýšit to do vyššího energetického stavu. Atomy mohou udržovat energii ve sledování forem (v pořadí rostoucí energie potřebovaný):
- translational
- vířivý
- vibrational
- energie spojená s elektrony
Atomová škála může být klasifikovaná v ke dvěma skupinám: absorbce a spektra emise:
potenciální energie skladovala v atomu v některém forma je quantized, zatímco tam jsou jednotlivé úrovně kde elektrony mohou skočit k. Jako fotony frekvence je úměrná energii uložené v atomu:
e = hffrekvence může jen být jistých hodnot. An atomová emise škála může být získána tím, že osnuje vlnové délky vydávané atomem, trval diffracting elektromagnetické záření vydávaný. Difrakce dělí světlo, zatímco radiace Em cestuje rychlejší nebo pomalejší skrz sklo se spoléhat na jeho vlnovou délku, končit jinými stupni ohnutými pro každou vlnovou délku. Oddělené linky na spektrech Em jsou získány kde quantised vlnové délky elektromagnetického záření jsou vydávány. Jak každý atom má různý elektron a konfigurace energetické hladiny, každý elementy atomová škála být různý.(Kde e = emergy, h = Planck konstanta a f = frekvence)
Změna v energetických hladinách atomu když to absorbuje foton je vysvětlen v spontánní emisi.
Když spojité spektrum elektromagnetického záření je podáno přes sodíkový plyn, jisté frekvence jsou absorboval kterého umožnit atomům postoupit do vyšších energetických hladin. Když atomové návraty k zemi říkají, že to vydává vlnu Em stejné frekvence jako počáteční foton, ale stejně ve všech směrech, drasticky redukovat hustotu záření ve směru fotonu incidentu (nebo nějaký jeden směr). Když spektrum je analyzováno tyto frekvence se ukážou jako černé linky v jinak spojitém spektru, a jak oni si odpovídají přesně s emisními spektrálními linkami oni mohou být používáni poznat atomy. Toto je vysvětleno v detailu v atomová absorbce spectroscopy.
Spojité spektrum je jedno ze kterého každá vlnová délka elektromagnetického spektra je sledována. [vysvětlení nepřetržité požadované škály]. Teplota
teplota životního prostředí kde atomy jsou dar může ovlivnit radiaci rozdaný. Žhavější objekty rozdají radiaci přibližující se kratší vlnové délky. Toto je protože žhavější objekty jsou, více nepružné kolize tam jsou mezi atomy dělat atomy rozrušené do vyšších energetických stavů. Výsledná radiace odráží toto a používání:
E/h = fmy můžeme vidět to větší energie vyšší frekvence. Analyzovat teplotu slunce, více vrcholek elektromagnetického spektra se blíží k vyšším frekvencím viditelného světla, pak žhavější objekt. slunce je odhadováno být kolem 6000K.
Používáním vysoce-intenzita světelný zdroj takový jako laser, to je možné používat nelineární optický proces Raman rozptylu rozrušit vibrational způsoby molekul. Rozptýlené fotony jsou redukovány v energii množstvími odpovídajícími energii režimů vibrational, a tím, že sleduje vlnovou délku rozptýlených fotonů, vibrational spektrum molekul může být odvozeno. Tato metoda je nazývána Raman spectroscopy. To je zvláště užitečné pro nález spektra organických molekul v takzvaný oblast otisku prstů (500-2000 cm-1).
Černé linky pozorované ve slunečním spektru jsou kde elementy v chromosphere slunce pohlcovali elektromagnetické záření který mít správnou frekvenci rozrušit je k vyšším energetickým hladinám. My můžeme porovnat tyto ke známým spektrům a odvodit kterého elementy jsou přítomné na slunci. Skutečnost, že tyto elementy pohlcovaly záření ukáže, že oni jsou chladnější než photosphere.
Nicméně absorpční spektra nemohou dát nám informaci o množství různých prvek. Toto je protože Vodík a Hélium (základní složky slunce) potřebují hodně více energie rozrušit je dost pohlcovat záření než další prvky (takový jako Vápník) dar. Tak dokonce ačkoli H a on být více hojný, hodně menšího procenta nich je rozrušeno dost produkovat vysokou intenzitu. Dostat větší pochopení množství těchto elementů to je nutné studovat emisní spektrum elementů v chromosphere. To je jen možné odhadnout toto, když photosphoric radiace je totálně zatemněný během zatmění. V tomto okamžiku emisní spektrum chromosphere je velmi ovládáno vodíkem, který je základní složka slunce.
Další readiong
- Pokročilá úroveň fyzika Nelkon a Parker Page 855 +
- Heinemann urychlil chemickou Fullick stranu 211 +
- chemweb.calpoly.edu