Verschil tussen continu spectrum en lijnenspectrum

Belangrijkste verschil - Continu spectrum versus lijnenspectrum

Een spectrum is een verzameling golflengten die karakteristiek is voor elektromagnetische straling die wordt geëmitteerd of geabsorbeerd door een bepaald object, substantie, atoom of een molecuul. De kleuren van de regenboog, microgolven, ultraviolette straling en röntgenstraling zijn enkele voorbeelden. Een spectrum is kenmerkend voor de elementen die in het betreffende materiaal aanwezig zijn. Continu spectrum en lijnspectrum zijn twee soorten spectra; hun grootste verschil is dat het continue spectrum bevat geen hiaten, terwijl het lijnenspectrum veel hiaten bevat. Het is echter belangrijk om meer te weten over absorptiespectrum en emissiespectrum, die de twee belangrijkste spectra zijn, voordat het verschil tussen continu spectrum en lijnspectrum wordt geleerd, aangezien zowel absorptie- als emissiespectra verantwoordelijk zijn voor het creëren van continue en lijnspectra. 

Dit artikel onderzoekt,

1. Wat is een absorptiespectrum
2. Wat is een emissiespectrum
3. Wat is een continu spectrum
4. Wat is een lijnenspectrum
5. Wat is het verschil tussen Continuous Spectrum en Line Spectrum

Wat is een absorptiespectrum

Wanneer elektromagnetische straling door een bepaald materiaal wordt geleid, worden sommige karakteristieke golflengten door de elementen in het materiaal geabsorbeerd. De opnieuw uitgezonden fotonen worden echter niet opnieuw in dezelfde richting uitgestraald. Vanwege de afwezigheid van deze geabsorbeerde elektromagnetische straling, verschijnen donkere lijnen in het spectrum. Een absorptiespectrum is uitgezet met absorptie in de y-as en golflengte of frequentie in de x-as. Absorptiespectra worden gebruikt in verschillende analysetechnieken zoals atomaire absorptiespectroscopie en UV-absorptiespectroscopie. Deze technieken worden gebruikt bij het identificeren van een bepaalde soort in een bepaald mengsel of bij het bevestigen van de identiteit van een bepaalde soort.

Wat is een emissiespectrum

Wanneer een bundel van elektromagnetische straling door een monster van atomen of moleculen wordt gestuurd, absorberen de elektronen daarin energie en verplaatsen zichzelf naar een hogere energietoestand. Dan vallen ze terug naar de eerdere energietoestanden die ze bezetten door extra energie weg te geven die ze absorbeerden. Wanneer de vrijgekomen energie wordt uitgezet tegen de golflengte, wordt dit een emissiespectrum genoemd.

Een absorptiespectrum wordt aangegeven door de donkere lijnen op een heldere achtergrond, terwijl het tegenovergestelde wordt weergegeven in een emissiespectrum. Deze twee zijn het omgekeerde van elkaar. Voor een gegeven element komen de absorptielijnen overeen met de frequenties van de emissielijnen. Dit komt omdat de energie die door elektronen van een bepaald element wordt geabsorbeerd om hogere energieniveaus te bereiken, wordt geëmitteerd wanneer ze terugkeren naar het eerder gebruikte energieniveau.

Wat is een continu spectrum

Een continu spectrum wordt gecreëerd door zowel absorptie- als emissiespectra samen te voegen. De belangrijkste vereiste voor een spectrum om een ​​continu spectrum te zijn, is dat het alle golflengten binnen een bepaald bereik moet bevatten. Zichtbaar licht produceert bij diffractie een continu spectrum. De regenboog bevat zeven kleuren die vervagen in elkaar zonder een gat te verlaten. Wanneer een zwart voorwerp wordt verwarmd om te gloeien, zendt het straling uit in een continu spectrum.

Wetenschappers zeggen echter dat continu spectrum ook gaten bevat en alleen zichtbaar is als het wordt geanalyseerd door een spectrometer. Een ideaal continu spectrum mag geen enkele kloof bevatten. Dit kon alleen worden bereikt in perfecte lab-instellingen en is zeer zeldzaam.

Figuur 1: Vorming van continu spectrum

Wat is een lijnenspectrum

Lijnspectra worden alleen in het absorptiespectrum of het emissiespectrum gegenereerd. Het toont afzonderlijke geïsoleerde lijnen in een bepaald spectrum. Dit kunnen absorptielijnen zijn die verschijnen als donkere lijnen in een heldere achtergrond of heldere emissielijnen die op een donkere achtergrond verschijnen.

Lijnspectra kunnen worden geproduceerd met behulp van dezelfde lichtbron die een continu spectrum produceert. Onder hoge druk produceert een gas een continu spectrum. Onder lage druk kan hetzelfde gas echter een absorptie- of een emissiespectrum veroorzaken. Als het gas koud is, geeft het aanleiding tot absorptiespectra. Als het gas wordt geproduceerd in combinatie met warmte, produceert het een emissiespectrum.

Figuur 2: Emissiespectrum van ijzer

Verschil tussen continu spectrum en lijnenspectrum

Definitie

Continu spectrum: Continu spectrum is het gesuperponeerde beeld van zowel absorptie- als emissiespectra.

Lijnenspectrum: Lijnspectrum is ofwel een absorptiespectrum (donkere lijnen op een heldere achtergrond) of een emissiespectrum (heldere lijnen op de donkere achtergrond).

gaps

Continu spectrum: Continue spectra bevatten geen waarneembare gaten. 

Lijnenspectrum: Er zijn enorme gaten tussen de regels.

Golflengte

Continu spectrum: Continu spectrum bevat alle golflengten van een bepaald bereik.

Lijnenspectrum: Het lijnspectrum bevat slechts een paar golflengten.

Voorbeelden

Continu spectrum: Regenboog en zwartlichaamsstraling zijn voorbeelden van een continu spectrum. 

Lijnenspectrum: Emissiespectra van waterstof en absorptiespectra van waterstof zijn voorbeelden van lijnspectrum.

Conclusie

Het belangrijkste verschil tussen continu spectrum en lijnspectrum is dat lijnspectra kunnen worden gezien als geïsoleerde emissielijnen of absorptielijnen, met enorme openingen daartussen, terwijl continue spectra geen hiaten bevatten en kunnen worden geproduceerd door de emissie- en absorptiespectra van hetzelfde element.

Referentie:
1. Helmenstine, Anne Marie. "Spectrumdefinitie." Onderwijs over onderwijs. N.p., 07 aug. 2016. Web. 21 feb. 2017.
2. "Verschil tussen continu- en lijnspectrum van waterstof." Chemie Stack Exchange. N.p., n.d. Web. 21 feb. 2017.
3. "Atoomtheorie: 1.32 - Continu en lijnspectra." IB Chemistry Web. International Baccalaureate Organization, n.d. Web. 21 feb. 2017.
4. Lieveling, David. "Absorption Spectrum." David Darling.Com. N.p., n.d. Web. 21 feb. 2017.
5. Volland, Walt. "Emissie spectroscopie: element identificatie.". N.p., 31 maart 2015. Web. 21 feb. 2017.
6. Barnes, Joshua E. "Spectra in the Lab." Instituut voor Astronomie. Universiteit van Hawaï, n.d. Web. 21 feb. 2017.
7. "Wat is continu spectrum?" Continu spectrum. N.p., n.d. Web. 21 feb. 2017.
8. "Emissie- en absorptiespectra." SIYAVULA. N.p., n.d. Web. 21 feb. 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "Spectral lines en" door gebruiker: Jhausauer - auteur (publiek domein) via Commons Wikimedia
2. "Emission spectrum-Fe" door gebruiker: nilda - eigen werk (publiek domein) via Commons Wikimedia