Espectre d'absorció versus espectre d'emissió
L'espectre d'absorció i emissió d'una espècie ajuden a identificar aquestes espècies i proporcionen molta informació sobre elles. Quan s'ajunten els espectres d'absorció i d'emissió d'una espècie, formen l'espectre continu.
Què és l'espectre d'absorció?
Un espectre d'absorció és un gràfic dibuixat entre l'absorbància i la longitud d'ona. De vegades, en comptes de la longitud d'ona, també es pot utilitzar la freqüència o el nombre d'ona a l'eix x. El valor d'absorció de registre o el valor de transmissió també s'utilitza per a l'eix y en algunes ocasions. L'espectre d'absorció és característic d'una molècula o un àtom determinats. Per tant, es pot utilitzar per identificar o confirmar la identitat d'una espècie concreta. Un compost de color és visible als nostres ulls en aquest color en particular perquè absorbeix la llum del rang visible. En realitat, absorbeix el color complementari del color que veiem. Per exemple, veiem un objecte verd perquè absorbeix la llum porpra del rang visible. Així, el morat és el color complementari del verd. De la mateixa manera, els àtoms o les molècules també absorbeixen determinades longituds d'ona de la radiació electromagnètica (aquestes longituds d'ona no han d'estar necessàriament en el rang visible). Quan un feix de radiació electromagnètica travessa una mostra que conté àtoms gasosos, només algunes longituds d'ona són absorbides pels àtoms. Així, quan es registra l'espectre, consta d'una sèrie de línies d'absorció molt estretes. Això es coneix com a espectre atòmic i és característic d'un tipus d'àtom. L'energia absorbida s'utilitza per excitar els electrons terrestres als nivells superiors de l'àtom. Això es coneix com a transició electrònica. La diferència d'energia entre els dos nivells la proporcionen els fotons de la radiació electromagnètica. Com que la diferència d'energia és discreta i constant, el mateix tipus d'àtoms absorbiran sempre les mateixes longituds d'ona de la radiació donada. Quan les molècules s'exciten amb radiació UV, visible i IR, experimenten tres tipus de transicions diferents: electròniques, vibratòries i rotacionals. Per això, en els espectres d'absorció molecular, apareixen bandes d'absorció en lloc de línies estretes.
Què és l'espectre d'emissions?
Els àtoms, els ions i les molècules es poden excitar a nivells d'energia més alts donant energia. La vida útil d'un estat excitat és generalment curta. Per tant, aquestes espècies excitades han d'alliberar l'energia absorbida i tornar a l'estat fonamental. Això es coneix com a relaxació. L'alliberament d'energia pot tenir lloc com a radiació electromagnètica, calor o ambdós tipus. La gràfica de l'energia alliberada en funció de la longitud d'ona es coneix com a espectre d'emissió. Cada element té un espectre d'emissió únic, com si tingués un espectre d'absorció únic. Així, la radiació d'una font es pot caracteritzar per espectres d'emissió. Els espectres de línia es produeixen quan les espècies radiants són partícules atòmiques individuals que estan ben separades en un gas. Els espectres de bandes es produeixen a causa de la radiació de les molècules.
Quina diferència hi ha entre els espectres d'absorció i d'emissió?
• L'espectre d'absorció dóna les longituds d'ona que absorbiria una espècie per excitar-se als estats superiors. L'espectre d'emissió proporciona les longituds d'ona que una espècie alliberaria quan torni a l'estat fonamental des de l'estat excitat.
• L'espectre d'absorció es pot registrar en subministrar radiació a la mostra, mentre que l'espectre d'emissió es pot registrar en absència d'una font de radiació.
