排放(emission)和吸收光譜(absorption spectra)的區別

化學家透過發射光譜和/或吸收光譜法來區分原子，以發現特定物質或溶液的元素組成。這兩個過程都是為了觀察光照下的電子和光子。在這些過程中，需要一個帶有光源的分光光度計。在對物質進行光譜分析之前，科學家需要為每個原子的發射和吸收提供一份數值清單。...

Sodium Atomic Emission Spectrum

發射光譜與吸收光譜

化學家透過發射光譜和/或吸收光譜法來區分原子，以發現特定物質或溶液的元素組成。這兩個過程都是為了觀察光照下的電子和光子。在這些過程中，需要一個帶有光源的分光光度計。在對物質進行光譜分析之前，科學家需要為每個原子的發射和吸收提供一份數值清單。

例如，當科學家從一個遙遠的地區發現一個樣品，並打算瞭解物質的組成時，他可以選擇對樣品進行發射光譜或吸收光譜分析。在吸收光譜中，他應該觀察原子的電子如何吸收來自光源的電磁能。當光指向原子、離子或分子時，粒子傾向於吸收能激發它們的波長，使它們從一個量子移動到另一個量子。分光光度計可以記錄吸收波長的數量，然後科學家可以參考元素特徵列表來確定所採集樣品的成分。

發射光譜是用同樣的受光過程進行的。然而，在這些過程中，科學家觀察到原子的光子所釋放的光能或熱能的數量，這些光能或熱能使原子回到原來的量子狀態。

這樣想：太陽是原子的中心，由光子和中子組成。圍繞太陽執行的行星是電子。當一個巨大的手電筒指向地球（作為一個電子），地球變得興奮起來，並向上移動到海王星的軌道。地球吸收的能量被記錄在吸收光譜中，當巨大的手電筒被移開時，地球就會發出光，使它回到原來的狀態。在這種情況下，分光光度計記錄地球發出的波長量，以便科學家確定太陽系所含元素的型別。

Absorption spectrum of few elements

此外，與發射光譜不同，吸收不需要離子或原子的激發。兩者都需要一個光源，但這兩個過程中的光源應該有所不同。石英燈通常用於吸收，而燃燒器適用於發射光譜。

兩種光譜的另一個區別在於“列印”輸出。例如，在沖洗照片時，發射光譜是彩色照片，而吸收光譜是負片。這就是為什麼：發射光譜可以發射出延伸到電磁光譜不同範圍的光，從而產生帶有低能量無線電波的彩色線到高能伽馬射線。稜鏡中的顏色通常在這些光譜中觀察到。

另一方面，吸收可以發射與空白線耦合的幾種顏色。這是因為原子吸收光的頻率取決於樣品中元素的型別。在這個過程中，重新發射的光不太可能以吸收光子產生的同一方向發射。由於原子發出的光不能直接照射到科學家身上，因此由於電磁光譜中缺少波，這些光看起來有黑線。

總結

1.發射光譜和吸收光譜都可用於確定物質的組成。2.都使用光源和分光光度計。3.發射光譜測量原子被熱激發後發射光的波長，而吸收測量原子吸收的波長。4.發射光譜發射電磁光譜中的所有顏色，而吸收可能會由於被吸收光子的重新發射而丟失一些顏色。

發表於 2021-06-23 21:42
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分類：科學

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