가시 광선 및 분자 내의 원자 흡수 흡수 스펙트럼

A 흡수 스펙트럼 물리적 상태의 물질이나 물질과 빛의 상호 작용의 산물이다. 상호 작용은 전자기 방사선의 파장의 넓은 범위의 세그먼트를 포함하는 에너지뿐만 정의는 간단한 가시광 넘어.

따라서 일부 고형물, 액체 또는 가스는 서로 다른 에너지 또는 파장의 광자를 흡수 할 수 있습니다. 자외선으로부터, 가시 광선, 방사선 또는 적외선으로부터, 마이크로파 파장에서 스 태거 링 (staggering).

인간의 눈은 물질과 가시 광선의 상호 작용만을 인식합니다. 또한, 그것은 다채로운 구성 요소 (최상위 이미지)에서 프리즘 또는 매체를 통한 백색광의 회절을 고려할 수 있으며,.

빛의 광선이 물질을 통과 한 후 "갇혀"분석되면 특정 색의 띠가 없음을 알 수 있습니다. 즉, 배경과 대조되는 검은 줄무늬가 생깁니다. 이것은 흡수 스펙트럼이며, 그 분석은 도구 분석 화학과 천문학의 기본입니다.

색인

원자 흡수

상단 이미지에는 원소 또는 원자의 일반적인 흡수 스펙트럼이 표시됩니다. 검은 색 막대는 흡수 된 파장을 나타내지 만 나머지는 방출 된 파장을 나타냅니다. 이것은 반대로 원자 방사 스펙트럼은 줄무늬가있는 검은 색 밴드처럼 보일 것입니다..

그러나이 줄무늬는 무엇입니까? 원자가 흡수 또는 방출하는지 (형광 또는 인광을 도입하지 않고) 짧은 것을 어떻게 알 수 있습니까? 대답은 허용 된 전자 상태의 원자들 속에 놓여있다..

전자는 핵으로부터 멀리 이동할 수 있으며, 낮은 에너지 궤도에서 높은 에너지 궤도로 이동함에 따라 양전하를 띄게됩니다. 이를 위해 양자 물리학 (quantum physics)에 의해 설명되는 바와 같이, 특정한 에너지의 광자를 흡수하여 그러한 전자 전이를 만든다..

따라서, 에너지가 양자화 및 광자의 절반 또는 3/4 흡수 아니지만, 주파수 값 (ν) 또는 파장 (λ) 특정한.

일단 전자가 여기되면 더 큰 에너지의 전자 상태에서 무한한 시간 동안 머물러 있지 않습니다. 그것은 광자의 형태로 에너지를 방출하고, 원자는 그 기저 상태로 되돌아 간다..

흡수 된 광자가 기록되는지 여부에 따라 흡수 스펙트럼이있을 것입니다. 방출 된 광자를 기록하면 그 결과는 방출 스펙트럼이됩니다.

이 현상은 원소의 기체 또는 분무 시료가 가열되면 실험적으로 관찰 될 수 있습니다. 천문학에서 이러한 스펙트럼을 비교하면 별의 구성을 알 수 있으며 지구와 관련된 위치까지도 알 수 있습니다..

처음 두 영상에 도시 된 바와 같이, 가시 광선이 적색에서 보라색 색상 및 얼마나 흡수 재료의 모든 색조를 포함한다 (어두운 부분).

적색광의 파장은 650 nm 전방의 값에 해당합니다 (적외선에서 사라질 때까지). 가장 왼쪽의 보라색과 보라색 톤은 파장 450 nm까지의 값을 나타냅니다. 그 후, 가시 스펙트럼은 대략 400 내지 700 nm.

λ가 증가함에 따라, 광자의 주파수는 감소하고, 따라서 그것의 에너지는 감소한다. 따라서, 보라색 빛은 적색 빛 (더 긴 파장)보다 높은 에너지 (짧은 파장)를 갖는다. 따라서 자주색 빛을 흡수하는 물질은 높은 에너지의 전자 전이를 수반합니다.

그리고 그 물질이 보라색을 흡수한다면, 그것은 어떤 색깔을 나타낼 것입니까? 그것은 녹색의 황색을 띠게됩니다. 이것은 그 전자들이 매우 활력적인 전환을한다는 것을 의미합니다; 반면에 물질이 적색을 흡수하면 낮은 에너지를 띠게되며 푸른 색을 띄게됩니다.

원자가 매우 안정하면 대개 아주 먼 전자 상태의 에너지를 제공합니다. 따라서 전자 전환을 허용하기 위해서는 높은 에너지의 광자를 흡수해야합니다.

분자는 원자를 가지고 있으며, 이들은 또한 전자기 복사를 흡수합니다. 그러나, 그들의 전자는 화학 결합의 일부이므로, 그들의 전이는 다르다. 분자 궤도 이론의 위대한 승리 중 하나는 흡수 스펙트럼을 화학 구조와 관련시키는 힘입니다.

따라서, 단순, 이중, 삼중, 접합 및 방향족 구조는 그들 자신의 전자 상태를 갖는다. 따라서 그들은 매우 특정한 광자를 흡수합니다.

여러 분자간 상호 작용 이외에도 원자, 그 링크의 진동 (도 에너지 흡수) 분자의 흡수 스펙트럼은 파장 어디에 포함하는 대역을 나타내는 "산"의 형태를 보유 전자 전환이 일어난다..

이러한 스펙트럼 덕분에 화합물을 특성화하고, 확인하고, 심지어 다 변수 분석을 통해 정량화 할 수 있습니다.

파란색 메틸렌 지시약의 스펙트럼이 상단 이미지에 표시됩니다. 그 이름이 분명히 지적했듯이, 그것은 파랗다. 그러나 그것의 흡수 스펙트럼으로 검사 할 수 있는가??

200 ~ 300 nm의 파장 사이에 밴드가 있습니다. 400 ~ 500 nm 사이에는 흡수가 거의 없습니다. 즉, 보라색, 파란색 또는 녹색의 색을 흡수하지 않습니다..

그러나, 600nm 이후에는 강렬한 흡수 밴드를 가지며, 따라서 적색 광의 광자를 흡수하는 저에너지 전자 전이를 갖는다.

결과적으로, 몰 흡수율의 높은 값이 주어지면, 메틸렌 블루는 강한 청색을 나타낸다.

그림에서 알 수 있듯이 초록색 선은 엽록소 a의 흡수 스펙트럼에 해당하며 파란색 선은 엽록소 a의 흡수 스펙트럼에 해당합니다..

첫째, 몰 흡광도가 더 큰 밴드를 비교해야합니다. 이 경우에는 400 ~ 500 nm 사이의 왼쪽에있는 것입니다. 엽록소 a는 자주색을 강하게 흡수하는 반면 엽록소 b (청색 선)는 청색을 흡수합니다.

청록색 460nm 부근의 엽록소 b를 흡수함으로써 황색이 반사된다. 반면에, 그것은 또한 650 nm 근처의 강렬한 빛을 흡수합니다. 오렌지색 빛은 푸른 색을 나타냅니다. 노란색과 파란색이 섞인 경우 결과는 무엇입니까? 초록색.

그리고 마지막으로, 엽록소 a는 청자색을 흡수하고, 게다가 660 nm 근처에서 적색 빛을 흡수합니다. 따라서 노란색으로 "연화"된 녹색을 띄게됩니다..

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