Skillnad mellan kontinuerligt spektrum och linjespektrum

Huvudskillnad - Kontinuerligt spektrum vs linjespektrum

Ett spektrum är en uppsättning våglängder som är karakteristiska för elektromagnetisk strålning som emitteras eller absorberas av ett visst objekt, substans, atom eller en molekyl. Färgerna på regnbågen, mikrovågor, ultraviolett strålning och röntgen är några exempel. Ett spektrum är karaktäristiskt för de element som finns i det aktuella materialet. Kontinuerligt spektrum och linjespektrum är två typer av spektra; deras huvudsakliga skillnad är det kontinuerligt spektrum innehåller inga luckor medan linjespektrum innehåller många luckor. Det är emellertid viktigt att veta mer om absorptionsspektrum och emissionsspektrum, vilka är de två huvudspektra, innan man lär skillnaden mellan kontinuerligt spektrum och linjespektrum eftersom både absorptions- och emissionsspektra är ansvariga för att skapa kontinuerliga och linjespektra. 

Denna artikel undersöker,

1. Vad är ett absorptionsspektrum
2. Vad är ett utsläppsspektrum
3. Vad är ett kontinuerligt spektrum
4. Vad är ett linjespektrum
5. Vad är skillnaden mellan kontinuerligt spektrum och linjespektrum

Vad är ett absorptionsspektrum

När elektromagnetisk strålning passerar genom ett visst material absorberas vissa karakteristiska våglängder av elementen i materialet. Emellertid återges emitterade foton inte i samma riktning. På grund av frånvaron av denna absorberade elektromagnetiska strålning uppträder mörka linjer i spektret. Ett absorptionsspektrum är plottat med absorbans i y-axeln och våglängden eller frekvensen i x-axeln. Absorptionsspektra används i olika analystekniker, såsom atomabsorptionsspektroskopi och UV-absorptionsspektroskopi. Dessa tekniker används för att identifiera en viss art i en given blandning eller bekräfta identiteten hos en viss art.

Vad är ett utsläppsspektrum

När en strål av elektromagnetisk strålning sänds genom ett urval av atomer eller molekyler absorberar elektronerna i dem energi och överför sig till ett högre energiläge. Då faller de tillbaka till de tidigare energistaterna de ockuperade genom att ge bort ytterligare energi de absorberade. När den frigjorda energin plottas mot våglängden kallas det ett emissionsspektrum.

Ett absorptionsspektrum betecknas av de mörka linjerna i en ljus bakgrund medan motsatsen visas i ett emissionsspektrum. Dessa två är omvända av varandra. För ett givet element motsvarar absorptionslinjerna frekvenserna hos utsläppslinjerna. Detta beror på att den energi som absorberas av elektroner av ett visst element för att nå högre energinivåer emitteras när de återgår till den tidigare upptagna energinivån.

Vad är ett kontinuerligt spektrum

Ett kontinuerligt spektrum skapas genom att båda absorptions- och emissionsspektra sammanfogas. Huvudkravet för att ett spektrum ska vara ett kontinuerligt spektrum är att det ska innehålla alla våglängder inom ett visst område. Synligt ljus, när det är diffrakt, ger ett kontinuerligt spektrum. Regnbågen innehåller sju färger som bleknade in i varandra utan att lämna något gap. När ett svart föremål upphettas för att glöda, utsänder det strålning i ett kontinuerligt spektrum.

Men forskare säger att kontinuerligt spektrum också innehåller luckor och kan ses endast när det analyseras av en spektrometer. Ett perfekt kontinuerligt spektrum bör inte innehålla och överhuvudtaget. Detta kan bara uppnås vid perfekta labinställningar och är mycket sällsynt.

Figur 1: Formation av kontinuerligt spektrum

Vad är ett linjespektrum

Linjespektra genereras endast i antingen absorptionsspektrum eller emissionsspektrum. Den visar separata isolerade linjer i ett givet spektrum. Dessa kan vara absorptionslinjer som uppträder som mörka linjer i en ljus bakgrund eller ljusa utsläppslinjer som visas på en mörk bakgrund.

Linjespektra kan produceras med samma ljuskälla som producerar ett kontinuerligt spektrum. Under högt tryck producerar en gas ett kontinuerligt spektrum. Under lågt tryck kan emellertid samma gas ge upphov till antingen en absorption eller ett emissionsspektrum. Om gasen är kall ger den upphov till ett absorptionsspektrum. Om gasen produceras i samband med värme, producerar det ett emissionsspektrum.

Figur 2: Utsläppsspektrum av järn

Skillnad mellan kontinuerligt spektrum och linjespektrum

Definition

Kontinuerligt spektrum: Kontinuerligt spektrum är den överlagda bilden av både absorptions- och emissionsspektra.

Linjespektrum: Linjespektrum är antingen ett absorptionsspektrum (mörka linjer i en ljus bakgrund) eller ett emissionsspektrum (ljusa linjer i den mörka bakgrunden).

luckor

Kontinuerligt spektrum: Kontinuerliga spektra innehåller inga observerbara luckor. 

Linjespektrum: Det finns stora luckor mellan linjerna.

Våglängd

Kontinuerligt spektrum: Kontinuerligt spektrum innehåller alla våglängder av ett givet intervall.

Linjespektrum: Linjespektrum innehåller bara några våglängder.

exempel

Kontinuerligt spektrum: Regnbåge och svart kroppsstrålning är exempel på ett kontinuerligt spektrum. 

Linjespektrum: Utsläppsspektra av väte och absorptionsspektra av väte är exempel på linjespektrum.

Slutsats

Huvudskillnaden mellan kontinuerligt spektrum och linjespektrum är att linjespektra kan ses som antingen isolerade utsläppslinjer eller absorptionslinjer, med stora gap mellan dem, medan kontinuerliga spektra inte innehåller luckor och kan framställas genom att överlagra utsläpps- och absorptionsspektra av samma element.

Referens:
1. Helmenstine, Anne Marie. "Spektrumdefinition." Utbildning. NP, 07 Aug. 2016. Web. 21 februari 2017.
2. "Skillnad mellan kontinuerligt och linjespektrum av väte." Kemi Stack Exchange. N.p., n.d. Webb. 21 februari 2017.
3. "Atomteori: 1,32 - Kontinuerlig och linjespektra". IB Chemistry Web. Internationella Baccalaureatorganisationen, n.d. Webb. 21 februari 2017.
4. Darling, David. "Absorptionsspektrum". David Darling.Com. N.p., n.d. Webb. 21 februari 2017.
5. Volland, Walt. "Emissionsspektroskopi: Elementidentifikation". N.m., 31 Mar. 2015. Web. 21 februari 2017.
6. Barnes, Joshua E. "Spectra i Lab." Institut för astronomi. University of Hawaii, n.d. Webb. 21 februari 2017.
7. "Vad är kontinuerligt spektrum?" Kontinuerligt spektrum. N.p., n.d. Webb. 21 februari 2017.
8. "Utsläpps- och absorptionsspektra". SIYAVULA. N.p., n.d. Webb. 21 februari 2017.

Image Courtesy:
1. "Spectral lines en" Av användare: Jhausauer - Författare (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Emissionsspektrum-Fe" Av Användare: nilda - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia