Absorptiespectrum versus emissiespectrum
Absorptie- en emissiespectra van een soort helpen om die soorten te identificeren en geven veel informatie over hen. Wanneer absorptie- en emissiespectra van een soort worden samengevoegd, vormen ze het continue spectrum.
Wat is absorptiespectrum?
Een absorptiespectrum is een grafiek tussen absorptie en golflengte. Soms kan in plaats van golflengte ook frequentie of golfgetal in de x-as worden gebruikt. De log-absorptiewaarde of de transmissiewaarde wordt in sommige gevallen ook gebruikt voor de y-as. Absorptiespectrum is kenmerkend voor een bepaald molecuul of een atoom. Daarom kan het worden gebruikt bij het identificeren of bevestigen van de identiteit van een bepaalde soort. Een gekleurde verbinding is in die bepaalde kleur voor onze ogen zichtbaar omdat het licht uit het zichtbare bereik absorbeert. Eigenlijk absorbeert het de complementaire kleur van de kleur die we zien. We zien een object bijvoorbeeld als groen omdat het paars licht uit het zichtbare bereik absorbeert. Paars is dus de complementaire kleur van groen. Evenzo absorberen atomen of moleculen ook bepaalde golflengten van de elektromagnetische straling (deze golflengten hoeven niet noodzakelijk in het zichtbare bereik te liggen). Wanneer een bundel elektromagnetische straling door een monster gaat dat gasvormige atomen bevat, worden slechts enkele golflengten door de atomen geabsorbeerd. Dus wanneer het spectrum wordt opgenomen, bestaat het uit een aantal zeer smalle absorptielijnen. Dit staat bekend als een atomair spectrum en is kenmerkend voor een type atoom. De geabsorbeerde energie wordt gebruikt om grondelektronen naar de hogere niveaus in het atoom te exciteren. Dit staat bekend als elektronische transitie. Het energieverschil tussen de twee niveaus wordt geleverd door de fotonen in de elektromagnetische straling. Omdat het energieverschil discreet en constant is, zullen dezelfde soort atomen altijd dezelfde golflengten van de gegeven straling absorberen. Wanneer moleculen worden geëxciteerd met UV-, zichtbare en IR-straling, ondergaan ze drie verschillende soorten overgangen: elektronisch, vibrerend en roterend. Hierdoor verschijnen in moleculaire absorptiespectra absorptiebanden in plaats van smalle lijnen.
Wat is emissiespectrum?
Atomen, ionen en moleculen kunnen worden opgewekt tot hogere energieniveaus door energie te geven. De levensduur van een aangeslagen toestand is over het algemeen kort. Daarom moeten deze geëxciteerde soorten de geabsorbeerde energie vrijgeven en terugkeren naar de grondtoestand. Dit staat bekend als ontspanning. Het vrijkomen van energie kan plaatsvinden als elektromagnetische straling, warmte of als beide typen. De grafiek van de vrijgekomen energie versus de golflengte staat bekend als het emissiespectrum. Elk element heeft een uniek emissiespectrum, alsof het een uniek absorptiespectrum heeft. Dus straling van een bron kan worden gekarakteriseerd door emissiespectra. Lijnspectra treden op wanneer de uitstralende soorten individuele atomaire deeltjes zijn die goed gescheiden zijn in een gas. Bandspectra treden op door de straling van moleculen.
Wat is het verschil tussen absorptie- en emissiespectrum?
• Absorptiespectrum geeft de golflengten die een soort zou absorberen om naar hogere staten te exciteren. Het emissiespectrum geeft de golflengten weer die een soort zou vrijgeven wanneer hij terugkeert naar de grondtoestand vanuit de aangeslagen toestand.
• Absorptiespectrum kan worden opgenomen bij het leveren van straling aan het monster, terwijl emissiespectrum kan worden opgenomen in afwezigheid van een stralingsbron.
