Keď podrobíme pôsobeniu plameňa rôzne prvky, všimneme si, že každý z nich vyžaruje inú farbu. Napríklad, ak spálime stroncium, sodík a soľ medi, uvidíme červenú, intenzívnu žltú a zelenú farbu, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku:
Ak svetlo z týchto plameňov dopadá na hranol, a diskontinuálne spektrum, to znamená, že bude pozorovaných iba niekoľko farebných jasných čiar rozptýlených v oblastiach bez svetla. Pre každý prvok budeme mať iné spektrum.
Tieto typy spektier sa nazývajú emisné spektrum, keďže boli vydané určitým prvkom a slúžia na jeho identifikáciu.
Je možné získať také spektrá pomocou svetelného lúča produkovaného vo vysokej elektrónovej trubici teploty a nízke tlaky, obsahujúce plyny z určitých prvkov, ako je vodík alebo ako vzácne plyny nižšie:
Prechodom tohto elektromagnetického žiarenia (svetla) produkovaného cez hranol sa získajú emisné spektrá každého z týchto prvkov.
Predtým sa myslelo, že dosiahnuté slnečné spektrum bolo úplne kontinuálne, ale anglický vedec William Hyde Wollaston zistil, že do pri práci s veľmi úzkym lúčom svetla so štrbinou asi 0,01 mm ste videli, že slnečné spektrum obsahovalo sedem čiernych línií o tom. Neskôr mladí
Joseph Fraunhofer (1787-1826) pomocou hranolov a difrakčných mriežok zistil, že slnečné spektrum v skutočnosti obsahuje tisíce superponovaných čiernych línií.O nejaký čas neskôr fyzická Gustav Robert Kirchhoff všimol si, že žlté škvrny, dosiahnuté sodíkovým spektrom, boli na úplne rovnakom mieste ako dve čierne čiary v slnečnom spektre. on a chemik Robert Wilhelm Bunsen uskutočnil niekoľko experimentov a všimol si, že ak biele svetlo z Bunsenovho horáka, napríklad slnečné svetlo, prešlo okolo žltého svetla emitovaného sodíkom a hranol sa prekrížil, aby sa vytvorilo spektrum; výsledkom by bolo nepretržité slnečné spektrum v dúhových farbách, ale s čiernymi čiarami (ktoré Fraunhofer označil ako čiary D) v rovnakej polohe ako žlté čiary v sodíkovom spektre.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Slnko vyžaruje svetlo všetkých farieb, od červenej po fialovú, avšak pri prechode zemskou atmosférou prítomné plyny absorbujú slnečné svetlo presne vo farbách, ktoré vyžarujú.
Tieto typy spektier sa nazývajú absorpčné spektrá.
Na základe týchto pozorovaní Kirchoff vytvoril tri zákony pre spektroskopiu, ktoré sú:
1) Telo nepriehľadné horúci, v ktoromkoľvek z troch fyzikálnych stavov, vyžaruje spektrum nepretržitý.
2) Plyn transparentné - ako tie z ušľachtilých plynov, ktoré sme videli vyššie - produkuje a emisné spektrum, so vzhľadom riadky jasný. Počet a umiestnenie týchto potrubí bude určené chemickými prvkami prítomnými v plyne.
3) Ak a kontinuálne spektrum prechádza plynom pri najnižšej teplote spôsobuje studený plyn prítomnosť tmavé čiary, toto je absorpčné spektrum. To sa stalo so spektrom slnečného žiarenia prechádzajúceho cez plynný sodík. V takom prípade počet a poloha vedení v absorpčnom spektre závisí aj od chemických prvkov prítomných v plyne.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Emisné a absorpčné spektrum a Kirchhoffove zákony“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm. Prístup k 27. júnu 2021.
