Absorptiespectrum versus emissiespectrum
Absorptie- en emissiespectra van een soort helpen bij het identificeren van die soorten 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, frequentie of golfnummer ook worden gebruikt in de x-as. De logabsorptiewaarde 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 zichtbaar voor onze ogen in die bepaalde kleur omdat het licht absorbeert van het zichtbare bereik. 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. Hetzelfde,atomen of moleculen absorberen 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 als 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 te exciteren naar hogere niveaus in het atoom. 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 absorberen van de gegeven straling. 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 een 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 opgewonden 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 vrijgekomen energie versus golflengte staat bekend als het emissiespectrum. Elk element heeft een uniek emissiespectrum, alsof het een uniek absorptiespectrum heeft. Straling van een bron kan dus worden gekarakteriseerd door emissiespectra. Lijnspectra komen voor wanneer de stralende soorten individuele atomaire deeltjes zijn die goed gescheiden zijn in een gas. Bandspectra ontstaan door de straling van moleculen.
Wat is het verschil tussen absorptie- en emissiespectrum?
• Absorptiespectrum geeft de golflengten weer die een soort zou absorberen om naar hogere staten te exciteren. Emissiespectrum geeft de golflengten aan die een soort zou vrijgeven wanneer hij vanuit de aangeslagen toestand terugkeert naar de grondtoestand.
• Het absorptiespectrum kan worden geregistreerd bij het leveren van straling aan het monster, terwijl het emissiespectrum kan worden geregistreerd in afwezigheid van een stralingsbron.
