発光および吸収スペクトルとキルヒホッフの法則

炎の作用に異なる要素を加えると、それぞれが異なる色を発することに気づきます。 たとえば、ストロンチウム、ナトリウム、銅の塩を燃やすと、次の図に示すように、それぞれ赤、濃い黄色、緑の色が表示されます。

異なる要素は異なる色の光を生成します。

これらの炎からの光がプリズムに当たると、 不連続スペクトルつまり、光のない領域が点在しているのは、わずかな色の明るい線だけです。 要素ごとに、異なるスペクトルがあります。

さまざまな元素の不連続発光スペクトル。

これらのタイプのスペクトルは、 発光スペクトル、特定の要素によって発行され、それを識別するのに役立つため。

このようなスペクトルは、高い放電管で生成された光線によって得ることができます。 水素などの特定の元素からのガスを含む、または希ガスとしての温度および低圧 ベローズ:

ガス放電管内の希ガス。

生成されたこの電磁放射(光)をプリズムに通すことにより、これらの各元素の発光スペクトルが得られます。

以前は、達成された太陽スペクトルは完全に連続的であると考えられていましたが、英国の科学者ウィリアムハイドウォラストンは スリットが約0.01mmの非常に狭い光線で作業すると、太陽スペクトルに7本の黒い線が含まれていることがわかります。 それについて。 後で、若い ジョセフ・フラウンホーファー (1787-1826)は、プリズムと回折格子を使用して、太陽スペクトルが実際に何千もの重ねられた黒い線を含んでいることを発見しました。

しばらくして、物理的な グスタフ・ロバート・キルヒホフ 彼は、ナトリウムスペクトルによって達成された黄色のスポットが、太陽のスペクトルの2本の黒い線とまったく同じ場所にあることに気づきました。 彼と化学者 ロベルト・ウィルヘルム・ブンゼン いくつかの実験を行ったところ、太陽光などのブンゼンバーナーからの白色光がナトリウムから放出された黄色の光を通過し、プリズムが交差してスペクトルが生成された場合に気づきました。 その結果、虹色の連続した太陽スペクトルが得られますが、ナトリウムスペクトルの黄色の線と同じ位置に黒い線(フラウンホーファーではD線と呼ばれます)があります。

太陽スペクトルの2本の暗いD線は、ナトリウムを含む炎によって放出された黄色の線と一致していました。

太陽は赤から紫までのすべての色の光を放出しますが、地球の大気を通過するとき、存在するガスはそれらが放出する色で太陽の光を正確に吸収します。

これらのタイプのスペクトルは、 吸収スペクトル.

これらの観察に基づいて、 キルヒホッフ 3つ作成しました 法律 分光法の場合、次のとおりです。

1)体 不透明 ホットは、3つの物理的状態のいずれかで、スペクトルを放出します 連続.

2)ガス トランスペアレント –上記で見た希ガスのように– 発光スペクトル、の外観で 明るい。 これらのラインの数と位置は、ガス中に存在する化学元素によって決まります。

3) 連続スペクトルはガスを通過します 最低温度では、冷たいガスが 暗い線、 あれは 吸収スペクトル. これは、ナトリウムガスを通過する太陽光のスペクトルに起こったことです。 この場合、吸収スペクトルの線の数と位置は、ガスに存在する化学元素にも依存します。

キルヒホッフの法則に従ったスペクトル。


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm

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