عندما نقدم عناصر مختلفة لعمل اللهب ، نلاحظ أن كل عنصر يصدر لونًا مختلفًا. على سبيل المثال ، إذا أحرقنا السترونشيوم والصوديوم وملح النحاس ، فسنرى على التوالي الألوان الأحمر والأصفر الشديد والأخضر ، كما هو موضح في الشكل التالي:
إذا وقع ضوء هذه اللهب على منشور ، أ طيف متقطع، أي ، سيتم ملاحظة عدد قليل من الخطوط الساطعة الملونة التي تتخللها مناطق بدون ضوء. لكل عنصر ، سيكون لدينا طيف مختلف.
تسمى هذه الأنواع من الأطياف طيف الانبعاث، حيث تم إصدارها بواسطة عنصر معين وتعمل على التعرف عليه.
من الممكن الحصول على أطياف مثل هذه عن طريق شعاع ضوئي ينتج في أنبوب تفريغ كهربائي على ارتفاع درجات الحرارة والضغوط المنخفضة ، وتحتوي على غازات من عناصر معينة مثل الهيدروجين ، أو غازات نبيلة أدناه:
من خلال تمرير هذا الإشعاع الكهرومغناطيسي (الضوء) الناتج من خلال منشور ، يتم الحصول على أطياف الانبعاث لكل من هذه العناصر.
في السابق ، كان يُعتقد أن الطيف الشمسي الذي تم تحقيقه كان مستمرًا تمامًا ، لكن العالم الإنجليزي ويليام هايد ولاستون وجد ذلك من خلال العمل بشعاع ضوئي ضيق للغاية ، مع شق يبلغ حوالي 0.01 مم ، يمكنك أن ترى أن الطيف الشمسي يحتوي على سبعة خطوط سوداء حوله. في وقت لاحق ، الشباب
جوزيف فراونهوفر (1787-1826) ، باستخدام المنشورات وحواجز الانعراج ، وجد أن الطيف الشمسي يحتوي في الواقع على آلاف الخطوط السوداء المتراكبة.بعض الوقت في وقت لاحق المادية جوستاف روبرت كيرشوف لاحظ أن البقع الصفراء ، التي حققها طيف الصوديوم ، كانت في نفس المكان تمامًا مثل خطين أسودين في طيف الشمس. هو والصيدلي روبرت فيلهلم بنسن أجرى العديد من التجارب ولاحظ أنه في حالة مرور ضوء أبيض من موقد بنسن ، مثل ضوء الشمس ، عن طريق الضوء الأصفر المنبعث من الصوديوم وتم عبور المنشور لتوليد الطيف ؛ ستكون النتيجة طيفًا شمسيًا مستمرًا ، بألوان قوس قزح ، ولكن مع وجود خطوط سوداء (تسمى خطوط D بواسطة Fraunhofer) في نفس موضع الخطوط الصفراء في طيف الصوديوم.
تبعث الشمس ضوءًا من جميع الألوان ، من الأحمر إلى البنفسجي ، ومع ذلك ، عند المرور عبر الغلاف الجوي للأرض ، تمتص الغازات الموجودة ضوء الشمس تمامًا بالألوان التي تنبعث منها.
تسمى هذه الأنواع من الأطياف أطياف الامتصاص.
بناءً على هذه الملاحظات ، كيرتشوف خلق ثلاثة القوانين في مجال التحليل الطيفي وهي:
1) الجسد مبهمة حار ، في أي من الحالات الفيزيائية الثلاث ، يصدر طيفًا مستمر.
2) غاز شفاف - مثل تلك الغازات النبيلة التي رأيناها أعلاه - ينتج a طيف الانبعاث، مع ظهور خطوط مشرق. سيتم تحديد عدد وموضع هذه الخطوط من خلال العناصر الكيميائية الموجودة في الغاز.
3) إذا أ طيف مستمر يمر عبر غاز عند أدنى درجة حرارة ، يتسبب الغاز البارد في وجود خطوط داكنة، هذا هو طيف الامتصاص. هذا ما حدث لطيف ضوء الشمس الذي يمر عبر غاز الصوديوم. في هذه الحالة ، يعتمد عدد الخطوط وموضعها في طيف الامتصاص أيضًا على العناصر الكيميائية الموجودة في الغاز.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm