Linia spectrală

Această intrare sau secțiune despre subiectul spectroscopiei nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

O linie spectrală este o linie întunecată sau luminoasă într-un spectru uniform și continuu și este consecința unei absorbții sau emisii de fotoni într-un interval de frecvență îngust.

Emisie și absorbție

Liniile spectrale sunt rezultatul interacțiunilor dintre un sistem cuantic (de obicei atomi , dar uneori molecule sau nuclei atomici ) și fotoni unici. Un foton este absorbit atunci când are energia corectă pentru a permite o schimbare a stării energetice a sistemului (în cazul unui atom este de obicei un salt orbital al unui electron ); atunci va fi reemis spontan, fie cu aceeași frecvență ca originalul, fie în cascadă, unde suma energiei fotonilor emiși va fi aceeași cu fotonul absorbit. Direcția noilor fotoni nu va fi în raport cu direcția fotonului original.

Exemple de linii spectrale de absorbție și emisie.

În funcție de geometria gazului, sursa fotonului și a observatorului, se va produce fie o linie de emisie , fie o linie de absorbție : dacă gazul se află între sursa fotonului și observator, o scădere a intensității luminii este observat.în frecvența fotonului incident, deoarece fotonii reemisi vor fi în direcții diferite de cele originale. Aceasta este o linie de absorbție.
Dacă observatorul vede gazul, dar nu și sursa fotonului, va vedea doar fotonii reemisi într-un interval de frecvență îngust. Aceasta este o linie de emisie.

Liniile de absorbție și liniile de emisie sunt extrem de specifice atomului și pot fi utilizate pentru a identifica cu ușurință compoziția chimică a tuturor mediilor prin care poate trece lumina (de obicei gaze ). De asemenea, acestea depind de condițiile fizice ale gazului și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă pentru a determina compoziția chimică a stelelor și a altor corpuri cerești care nu pot fi analizate prin alte mijloace, precum și a condițiilor fizice ale acestora.

Alte mecanisme pe lângă interacțiunea atom-foton pot produce linii spectrale. În funcție de interacțiunea fizică (cu molecule, particule unice etc.), frecvența fotonilor implicați variază foarte mult, iar liniile pot fi observate de-a lungul întregului spectru electromagnetic , de la unde radio la raze gamma .

O linie spectrală se extinde pe o serie de frecvențe, nu doar pe o singură frecvență. Motivele acestei extinderi sunt diferite: ^[1]

• Mărire naturală: principiul incertitudinii lui Heisenberg leagă timpul de viață al unei stări excitate de acuratețea nivelului său de energie, astfel încât același nivel excitat va avea energii ușor diferite în atomi diferiți.
• Mărirea Doppler : atomii au viteze diferite, așa că vor vedea fotonii deplasați spre roșu sau albastru , absorbind fotonii de diferite energii în cadrul de referință al observatorului. Cu cât temperatura gazului este mai mare, cu atât diferența de viteză este mai mare și linia va fi mai largă.
• Mărirea presiunii: prezența altor atomi din apropiere perturbă nivelul energetic al atomului excitat și determină lărgirea liniilor. Acest efect depinde de densitatea gazului.

Notă

Elemente conexe

• Configurare electronică
• Liniile Fraunhofer
• Transparență indusă electromagnetic
• Linia spectrală atomică

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe linia spectrală

linkuri externe

• ( EN ) Spectral line , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portal cuantic : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de cuantică