طیف سنجی انتشار

نور شامل تشعشعات الکترومغناطیسی با طول موج های مختلف است. بنابراین ، هنگامی که عناصر یا ترکیبات آنها یا روی شعله یا توسط قوس الکتریکی گرم می شوند ، به شکل نور انرژی ساطع می کنند. تجزیه و تحلیل این نور ، با کمک طیف سنجی ، طیف ناپیوسته ای به ما می دهد. طیف سنج یا طیف سنج وسیله ای است که برای جداسازی اجزای نور که طول موج های متفاوتی دارند استفاده می شود. طیف در مجموعه ای از خطوط به نام طیف خطی ظاهر می شود.   این طیف خطی وقتی طیف اتمی نامیده می شود که از یک اتم به شکل عنصری سرچشمه می گیرد. هر عنصر طیف اتمی متفاوتی دارد. تولید طیف های خطی توسط اتم های یک عنصر نشان می دهد که یک اتم می تواند فقط مقدار معینی انرژی تابش کند. این امر به این نتیجه می رسد که الکترون های محدود نمی توانند فقط مقداری انرژی داشته باشند ، بلکه فقط مقدار معینی انرژی دارند.

از طیف انتشار می توان برای تعیین ترکیب یک ماده استفاده کرد ، زیرا برای هر عنصر جدول تناوبی متفاوت است. یک مثال طیف سنجی نجومی است: شناسایی ترکیب ستارگان با تجزیه و تحلیل نور دریافتی. هنگامی که این عناصر گرم می شوند ، ویژگی های طیف انتشار برخی عناصر به وضوح با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است. به عنوان مثال ، هنگامی که سیم پلاتین در محلول نیترات سدیم فرو می رود و سپس در شعله قرار می گیرد ، اتم های سدیم رنگ زرد کهربایی ساطع می کنند. به طور مشابه ، هنگامی که ایندیوم در شعله وارد می شود ، شعله آبی می شود. این ویژگی های قطعی به عناصر اجازه می دهد تا با طیف انتشار اتمی آنها مشخص شوند. همه نورهای ساطع شده با چشم غیر مسلح قابل درک نیستند ، زیرا این طیف شامل اشعه ماوراء بنفش و اشعه مادون قرمز نیز می شود. هنگامی که یک گاز برانگیخته مستقیماً از طریق یک طیف سنجی مشاهده می شود ، طیف انتشار ایجاد می شود.

طیف سنجی نشری یک تکنیک طیف سنجی است که طول موج فوتون های ساطع شده توسط اتم ها یا مولکول ها در حین انتقال آنها از حالت برانگیخته به حالت انرژی پایین تر را بررسی می کند. هر عنصر با توجه به ساختار الکترونیکی خود مجموعه ای مشخص از طول موج های گسسته منتشر می کند و با مشاهده این طول موجها می توان ترکیب عنصری نمونه را تعیین کرد. طیف سنجی انتشار در اواخر قرن 19 توسعه یافت و تلاش ها برای توضیح نظری طیف های انتشار اتمی در نهایت منجر به مکانیک کوانتومی شد.

روش های زیادی وجود دارد که به کمک آنها می توان اتم ها را به حالت برانگیخته رساند. تعامل با تابش الکترومغناطیسی در طیف سنجی فلورسانس ، پروتون ها یا سایر ذرات سنگین تر در تابش اشعه ایکس ناشی از ذرات و الکترون ها یا فوتون های اشعه ایکس در طیف سنجی اشعه ایکس پراکندگی انرژی یا فلورسانس اشعه ایکس استفاده می شود. ساده ترین روش این است که نمونه را تا دمای بالا گرم کنید ، پس از آن تحریکات در اثر برخورد بین اتم های نمونه ایجاد می شود. این روش در طیف سنجی انتشار شعله استفاده می شود ، و همچنین روشی بود که آندرس یوناس آنگستروم هنگام کشف پدیده خطوط گسسته گسیل در دهه 1850 استفاده کرد.

اگرچه خطوط انتشار در اثر گذار بین حالتهای کمی شده انرژی ایجاد می شوند و ممکن است در ابتدا بسیار تیز به نظر برسند ، اما عرض محدودی دارند ، یعنی از بیش از یک طول موج نور تشکیل شده اند. این گسترش طیفی دلایل مختلفی دارد.

طیف سنجی انتشار اغلب به عنوان طیف سنجی انتشار نوری به دلیل ماهیت نوری که در حال ساطع شدن است ، نامیده می شود.

اطلاعات بیشتر: طیف سنجی انتشار اتمی