光やその他の電磁波は非常に有用であり、分析化学の分野でも幅広く応用されています。放射線と物質の相互作用は、分光学と呼ばれる学問分野です。分子や原子は、エネルギーを吸収したり、放出したりすることができます。これらのエネルギーは分光学で研究される。分光光度計には、赤外線、紫外線、可視光線、X線、マイクロ波、高周波など、さまざまな種類の電磁波を測定するためのものがあります。
発光・吸収分光法|吸収・発光分光法(Absorption and Emission Spectroscopy)
光やその他の電磁波は非常に有用であり、分析化学の分野で幅広く応用されている。放射線と物質の相互作用は、分光学と呼ばれる学問分野です。分子や原子は、エネルギーを吸収したり、放出したりすることができます。これらのエネルギーは分光学で研究される。分光光度計には、赤外線、紫外線、可視光線、X線、マイクロ波、高周波など、さまざまな種類の電磁波を測定するためのものがあります。
発光スペクトル
試料を与えると、放射線との相互作用からその試料の情報を得ることができます。まず、熱、電気、光、粒子、化学反応などのエネルギーを加えることで、試料を**適用する。エネルギーを加える前の試料中の分子は、より低いエネルギー状態にあり、これを基底状態と呼んでいる。外部からのエネルギーが加わると、一部の分子は励起状態と呼ばれるより高いエネルギー状態への遷移を起こす。この励起状態種は不安定であるため、エネルギーを解放して基底状態に戻ろうとする。この放射線を周波数または波長の関数としてプロットしたものを発光スペクトルという。各元素は基底状態と励起状態の間のエネルギーギャップに基づいて、特定の放射線を放出する。このため、化学種の同定に利用することができる。
吸収スペクトル
吸収スペクトルは、吸光度を波長に対してプロットしたものである。また、吸光度は、波長だけでなく、周波数や波数に対してもプロットすることができます。吸収スペクトルは、原子吸収スペクトルと分子吸収スペクトルの2つに分けられる。多色の紫外線や可視光線が気相原子を通過するとき、その周波数の一部だけが原子に吸収される。原子の種類によって吸収する周波数が異なる。放出された放射線を記録すると、スペクトルは非常に狭い吸収線の数々で構成される。原子では、このような吸収スペクトルは電子の跳躍によるものと考えられている。分子では、電子的な跳躍のほかに、振動や回転の跳躍も可能である。そのため、吸収スペクトルは非常に複雑で、紫外線、赤外線、可視光線を吸収する分子が存在する。
| 吸収スペクトルと発光スペクトルの違いは何ですか？-原子や分子が励起されると、電磁波からある量のエネルギーを吸収するため、記録された吸収スペクトルにその波長は存在しなくなる。-励起状態から基底状態に戻るとき、吸収した放射線を放出し、記録する。このようなスペクトルを発光スペクトルと呼びます。-簡単に言うと、吸収スペクトルは物質が吸収した波長を記録し、発光スペクトルは物質がエネルギーによって励起されて放出した波長を記録している。-連続した可視スペクトルに対し、発光・吸収スペクトルは特定の波長のみを含むため、線スペクトルとなる。-発光スペクトルでは、暗い背景の中に数色のバンドがあるだけです。一方、吸収スペクトルでは、連続スペクトルの中にほとんどダークバンドがない。同じ元素の吸収スペクトルの暗色バンドは、発光スペクトルの有色バンドと類似している。 |
