สเปกตรัมการแผ่รังสีและการดูดซึมและกฎของเคอร์ชอฟฟ์

เมื่อเราส่งองค์ประกอบต่างๆ ให้กับการกระทำของเปลวไฟ เราสังเกตเห็นว่าแต่ละองค์ประกอบปล่อยสีต่างกัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเราเผาสตรอนเทียม โซเดียม และเกลือทองแดง เราจะเห็นสีแดง เหลืองเข้ม และเขียวตามลำดับ ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:

ถ้าแสงจากเปลวไฟเหล่านี้ตกกระทบปริซึม a สเปกตรัมไม่ต่อเนื่องกล่าวคือจะสังเกตเห็นเส้นสีสว่างเพียงไม่กี่เส้นเท่านั้นที่กระจายไปทั่วบริเวณที่ไม่มีแสง สำหรับแต่ละองค์ประกอบเราจะมีสเปกตรัมที่แตกต่างกัน

สเปกตรัมประเภทนี้เรียกว่า สเปกตรัมการแผ่รังสีเนื่องจากออกโดยองค์ประกอบบางอย่างและใช้เพื่อระบุ

เป็นไปได้ที่จะได้สเปกตรัมในลักษณะนี้โดยใช้ลำแสงที่ผลิตในท่อปล่อยไฟฟ้าที่ระดับสูง อุณหภูมิและความดันต่ำ ซึ่งประกอบด้วยก๊าซจากธาตุบางชนิด เช่น ไฮโดรเจน หรือก๊าซมีตระกูล ร้อง:

โดยการส่งผ่านรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (แสง) ที่ผลิตผ่านปริซึม จะได้สเปกตรัมการแผ่รังสีของแต่ละองค์ประกอบเหล่านี้

ก่อนหน้านี้ คิดว่าสเปกตรัมแสงอาทิตย์ที่บรรลุได้นั้นต่อเนื่องโดยสิ้นเชิง แต่นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ไฮด์ วอลลาสตัน พบว่าโดย การทำงานกับลำแสงที่แคบมาก มีร่องประมาณ 0.01 มม. คุณจะเห็นว่าสเปกตรัมของดวงอาทิตย์มีเส้นสีดำอยู่เจ็ดเส้น เกี่ยวกับมัน. ต่อมา หนุ่มๆ

โจเซฟ ฟรอนโฮเฟอร์ (พ.ศ. 2330-1826) โดยใช้ปริซึมและตะแกรงเลี้ยวเบน พบว่าสเปกตรัมของดวงอาทิตย์มีเส้นสีดำทับอยู่หลายพันเส้น

หลังจากนั้นไม่นานร่างกาย กุสตาฟ โรเบิร์ต เคิร์ชฮอฟฟ์ เขาสังเกตเห็นว่าจุดสีเหลืองที่เกิดจากสเปกตรัมโซเดียมนั้นอยู่ในตำแหน่งเดียวกับเส้นสีดำสองเส้นในสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ เขาและนักเคมี โรเบิร์ต วิลเฮล์ม บุนเซ่น ทำการทดลองหลายครั้งและสังเกตว่าถ้าแสงสีขาวจากเตา Bunsen เช่นแสงแดดส่องผ่านแสงสีเหลืองที่ปล่อยออกมาจากโซเดียมและปริซึมถูกข้ามเพื่อสร้างสเปกตรัม ผลที่ได้จะเป็นสเปกตรัมสุริยะต่อเนื่องในสีรุ้ง แต่มีเส้นสีดำ (เรียกว่าเส้น D โดย Fraunhofer) ในตำแหน่งเดียวกับเส้นสีเหลืองในสเปกตรัมโซเดียม

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ดวงอาทิตย์เปล่งแสงทุกสี ตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีม่วง อย่างไรก็ตาม เมื่อผ่านชั้นบรรยากาศของโลก ก๊าซที่มีอยู่จะดูดซับแสงของดวงอาทิตย์ตามสีที่ปล่อยออกมา

สเปกตรัมประเภทนี้เรียกว่า สเปกตรัมการดูดซึม absorption.

จากข้อสังเกตเหล่านี้ เคิร์ชอฟฟ์ สร้างสาม กฎหมาย สำหรับ Spectroscopy ซึ่งได้แก่

1) ร่างกาย ทึบแสง ร้อนในสถานะทางกายภาพสามอย่างใด ๆ ปล่อยสเปกตรัม ต่อเนื่อง.

2) แก๊ส โปร่งใส – เช่นเดียวกับก๊าซมีตระกูลที่เราเห็นข้างต้น – ก่อให้เกิด สเปกตรัมการแผ่รังสีด้วยรูปลักษณ์ของ with เส้น สดใส จำนวนและตำแหน่งของเส้นเหล่านี้จะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในก๊าซ

3) ถ้า สเปกตรัมต่อเนื่องผ่านแก๊ส ที่อุณหภูมิต่ำสุด ก๊าซเย็นทำให้เกิด เส้นดำ, นั่นคือ, a สเปกตรัมการดูดซึม. นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่ส่องผ่านก๊าซโซเดียม ในกรณีนี้ จำนวนและตำแหน่งของเส้นในสเปกตรัมการดูดกลืนจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในก๊าซด้วย

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "สเปกตรัมการแผ่รังสีและการดูดซึมและกฎของเคอร์ชอฟฟ์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.