Espectro de emisión
Espectro de emisión (del lat. emissio - emisión), espectro de radiación , espectro de emisión - intensidad relativa [1] de la radiación electromagnética del objeto de estudio en una escala de frecuencia .
Por lo general, se estudia la radiación en los rangos infrarrojo , visible y ultravioleta de una sustancia altamente calentada . El espectro de emisión de una sustancia se presenta en forma de banda de color horizontal, resultado de la división de la luz de un objeto por un prisma , o en forma de gráfico de intensidad relativa, o en forma de tabla. .
La física de la ocurrencia
Una sustancia calentada irradia [2] ondas electromagnéticas ( fotones ). El espectro de esta radiación en el contexto del espectro de radiación de un cuerpo absolutamente negro , a una temperatura suficiente , en ciertas frecuencias, tiene un aumento pronunciado de intensidad. La razón del aumento de la intensidad de la radiación está en los electrones [3] [4] que se encuentran en las condiciones de cuantización de la energía . Tales condiciones surgen dentro del átomo , en moléculas y cristales . Los electrones [5] excitados pasan de un estado de mayor energía a un estado de menor energía con la emisión de un fotón. La diferencia de nivel de energía determina la energía del fotón emitido y, en consecuencia, su frecuencia de acuerdo con la fórmula:
aquí E f es la energía del fotón , h es la constante de Planck y ν es la frecuencia .
La cuantificación en niveles de energía depende del campo magnético, por lo que el espectro de emisión también depende de él (ver División de líneas espectrales ). Además, el cambio de frecuencia debido al efecto Doppler también provoca un cambio en las posiciones de las líneas en el espectro de los objetos en movimiento.
Aplicación
Las características del espectro de emisión de algunos elementos son visibles a simple vista cuando estas sustancias que contienen estos elementos se calientan. Por ejemplo, un alambre de platino sumergido en una solución de nitrato de estroncio y luego llevado a un fuego abierto emite un color rojo debido a los átomos de estroncio. De la misma manera, gracias al cobre, la llama se vuelve de color azul claro.
El espectro de emisión se utiliza:
- para determinar la composición del material, ya que el espectro de emisión es diferente para cada elemento de la tabla periódica de Mendeleev . Por ejemplo, la identificación de la composición de las estrellas por la luz que emiten.
- para la determinación de una sustancia química, junto con otros métodos.
- al estudiar objetos astronómicos ( estrellas , galaxias , cuásares , nebulosas ):
- para determinar el movimiento de los objetos y sus partes
- para obtener información sobre los procesos físicos que ocurren en ellos
- para obtener información sobre la estructura del objeto y la ubicación de sus partes.
Efectos relacionados
- El espectro de absorción es inverso al espectro de emisión. Esto se debe al hecho de que un electrón excitado en una sustancia no reemite un fotón absorbido en la misma dirección, y las energías de los fotones absorbidos y emitidos son las mismas.
Véase también
Notas
- ↑ relativo a la radiación de cuerpo negro a una temperatura dada
- ↑ Sin iluminación exterior
- ↑ Materia ordinaria, no radiactiva , de protones, electrones y posiblemente neutrones.
- ↑ Para temperaturas que no provocan reacciones nucleares.
- ↑ En este caso, los procesos térmicos y la re-radiación de otros electrones del objeto
Literatura
- Sobel'man, II Introducción a la teoría de los espectros atómicos. - M., Nauka, 1977. - 320 p.
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