Diferența dintre spectrul continuu și spectrul de frecvențe

Diferența principală - Spectrul continuu vs spectrul liniei

Un spectru este un set de lungimi de undă caracteristice radiațiilor electromagnetice care sunt emise sau absorbite de un anumit obiect, substanță, atom sau moleculă. Culorile curcubeului, microundele, radiațiile ultraviolete și razele X sunt câteva exemple. Un spectru este caracteristic elementelor prezente în materialul considerat. Spectrul spectrului continuu și spectrul de frecvențe sunt două tipuri de spectre; principala lor diferență este aceea spectrul continuu nu conține lacune, în timp ce spectrul liniilor conține multe lacune. Cu toate acestea, este important să cunoaștem mai multe despre spectrul de absorbție și spectrul de emisii, care sunt cele două spectre principale, înainte de a învăța diferența dintre spectrul continuu și spectrul de frecvențe, deoarece atât spectrul de absorbție cât și emisia sunt responsabile pentru crearea spectrelor continue și de linie. 

Acest articol explorează,

1. Ce este un spectru de absorbție
2. Ce este un spectru de emisie
3. Ce este un spectru continuu
4. Ce este un spectru de frecvență
5. Care este diferența dintre Spectrul continuu și Spectrul de Linie

Ce este un spectru de absorbție

Atunci când radiația electromagnetică este trecut printr-un anumit material, unele lungimi de undă caracteristice sunt absorbite de elementele din material. Cu toate acestea, fotonii re-emise nu sunt reemise în aceeași direcție. Datorită absenței acestei radiații electromagnetice absorbite, în spectru apar linii întunecate. Un spectru de absorbție este reprezentat grafic cu absorbția în axa y și lungimea de undă sau frecvența în axa x. Spectrele de absorbție sunt utilizate în diferite tehnici de analiză, cum ar fi spectroscopia de absorbție atomică și spectroscopia de absorbție UV. Aceste tehnici sunt utilizate pentru identificarea unei anumite specii într-un amestec dat sau pentru confirmarea identității unei anumite specii.

Ce este un spectru de emisie

Atunci când un fascicul de radiații electromagnetice este trimis printr-un eșantion de atomi sau molecule, electronii din ele absorb energia și se transferă într-o stare de energie mai înaltă. Apoi, ei se întorc în stadiile energetice anterioare pe care le ocupaseră, dând o cantitate suplimentară de energie absorbită. Atunci când energia eliberată este reprezentată grafic în raport cu lungimea de undă, se numește spectru de emisie.

Un spectru de absorbție este indicat de liniile întunecate într-un fundal luminos, în timp ce opusul este prezentat într-un spectru de emisie. Aceste două sunt invers reciproc. Pentru un element dat, liniile de absorbție corespund frecvențelor liniilor de emisie. Acest lucru se datorează faptului că energia absorbită de electroni de un anumit element pentru a ajunge la niveluri mai mari de energie este emisă atunci când revin la nivelul de energie ocupat anterior.

Ce este un spectru continuu

Se creează un spectru continuu prin punerea împreună a spectrelor de absorbție și de emisie. Principala cerință pentru ca un spectru să fie un spectru continuu este că ar trebui să conțină toate lungimile de undă într-un anumit interval. Lumina vizibilă, atunci când este difractată, produce un spectru continuu. Curcubeul conține șapte culori care se strecoară unul în celălalt, fără a lăsa nici un gol. Atunci când un obiect negru este încălzit pentru a străluci, emite radiații într-un spectru continuu.

Cu toate acestea, oamenii de stiinta spun ca spectrul continuu contine, de asemenea, lacune si poate fi vazut numai atunci cand este analizat de un spectrometru. Un spectru continuu ideal nu ar trebui să conțină și nici un decalaj. Acest lucru se poate realiza numai la setările de laborator perfecte și este foarte rar.

Figura 1: Formarea spectrului continuu

Ce este un Spectru de Linie?

Spectrele de linie sunt generate numai în spectrul de absorbție sau în spectrul emisiilor. Acesta prezintă linii izolate separate într-un anumit spectru. Acestea pot fi linii de absorbție care apar ca linii întunecate într-un fundal luminos sau linii de emisie strălucitoare care apar pe fundal închis.

Spectrele de linie pot fi produse utilizând aceeași sursă de lumină care produce un spectru continuu. Sub presiune înaltă, un gaz produce un spectru continuu. Cu toate acestea, sub presiune scăzută, același gaz poate conduce la un spectru de absorbție sau de emisie. În cazul în care gazul este rece, acesta dă naștere la un spectru de absorbție. Dacă gazul este produs în asociere cu căldură, acesta produce un spectru de emisii.

Figura 2: Spectrul de emisie al fierului

Diferența dintre spectrul continuu și spectrul de frecvențe

Definiție

Spectru continuu: Spectrul continuu este imaginea suprapusă a spectrului de absorbție și de emisie.

Spectru de linie: Spectrul de linii este fie un spectru de absorbție (linii întunecate în fundal luminos), fie un spectru de emisie (linii strălucitoare în fundal întunecat).

lacunele

Spectru continuu: Spectrele continue nu conțin lacune observabile. 

Spectru de linie: Există lacune uriașe între linii.

Lungime de undă

Spectru continuu: Spectrul continuu conține toate lungimile de undă dintr-un anumit interval.

Spectru de linie: Spectrul de linii conține doar câteva lungimi de undă.

Exemple

Spectru continuu: Radiația corpului și a corpului negru sunt exemple de spectru continuu. 

Spectru de linie: Spectrele de emisie ale hidrogenului și spectrele de absorbție ale hidrogenului sunt exemple de spectru de frecvență.

Concluzie

Diferența principală dintre spectrul de frecvențe continue și spectrul liniilor este că spectrele de linie pot fi văzute fie ca linii de emisie izolate, fie ca linii de absorbție cu discrepanțe uriașe între ele, în timp ce spectrele continue nu conțin decalaj și pot fi produse prin suprapunerea spectrelor de emisie și de absorbție același element.

Referinţă:
1. Helmenstine, Anne Marie. "Definiția spectrului." Educație. N.p., 07 august 2016. Web. 21 februarie 2017.
2. "Diferența dintre spectrul continuu și liniar al hidrogenului". Chimie Stack Exchange. N.p., n.d. Web. 21 februarie 2017.
3. "Teoria atomică: 1.32 - Spectrele continue și de linie". IB Chemistry Web. Organizația internațională de bacalaureat, n.d. Web. 21 februarie 2017.
4. Dragă, David. "Spectrul de Absorbție". David Darling.Com. N.p., n.d. Web. 21 februarie 2017.
5. Volland, Walt. "Spectroscopia emisiilor: Identificarea elementelor". N.p., 31 martie 2015. Web. 21 februarie 2017.
6. Barnes, Joshua E. "Spectra în laborator". Institutul de Astronomie. Universitatea din Hawaii, n.d. Web. 21 februarie 2017.
7. "Ce este un spectru continuu?" Spectru continuu. N.p., n.d. Web. 21 februarie 2017.
8. "Spectrele de emisie și de absorbție". SIYAVULA. N.p., n.d. Web. 21 februarie 2017.

Datorită fotografiei:
1. "Linii Spectrale en" De Utilizator: Jhausauer - Autor (Public Domain) prin Wikimedia Commons
2. "Spectru de emisie-Fe" Utilizator: nilda - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons