كيف ينتج طيف الانبعاث

كيف ينتج طيف الانبعاث

كيف يتم إنتاج طيف الانبعاث ؟، حيث يكون طيف الانبعاث للعناصر هو السمة المميزة لكل عنصر كيميائي ، وفي الواقع لا يمكن أن يتطابق طيف انبعاث العناصر الكيميائية ، لأن كل عنصر له طيفه الخاص ، وفي هذه المقالة نحن سوف نتحدث بالتفصيل عن طيف الانبعاث ، وسوف نشرح كيف يتم إنتاج هذه الأطياف لعناصر مختلفة.

ما هو طيف الانبعاث

طيف الانبعاث هو طيف ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من ذرة أو جزيء ينتقل من حالة طاقة عالية إلى حالة طاقة أقل ، والطاقة المنبعثة من الفوتون تساوي فرق الطاقة بين الحالتين ، وهناك العديد من انتقالات الإلكترون الممكنة لكل ذرة ، ولكل انتقال أ من اختلاف طاقة معين ، حيث يتكون طيف الانبعاث من هذه المجموعة من التحولات المختلفة ، مما يؤدي إلى أطوال موجية مشعة مختلفة ، وفي الواقع لكل عنصر كيميائي طيفه الخاص الذي يميزه عن باقي العناصر الكيميائية ، وبالتالي يمكن استخدام التحليل الطيفي لتحديد العناصر غير المكونة. كما هو معروف ، يمكن أيضًا استخدام أطياف الانبعاث للجزيئات في التحليل الكيميائي للمواد المختلفة.

يمكن تعريف الانبعاث في الفيزياء على أنه العملية التي يتم من خلالها تحويل الحالة الميكانيكية الكمومية عالية الطاقة للجسيم إلى حالة أقل من خلال انبعاث الفوتون ، مما يؤدي إلى إنتاج الضوء ، ويكون تردد الضوء المنبعث هو علامة على طاقة الإرسال ، بالنظر إلى قانون الحفاظ على الطاقة في الكون ، فإن فرق الطاقة بين الحالتين يساوي الطاقة التي يحملها الفوتون ، ويمكن أن تؤدي حالات الطاقة في التحولات إلى انبعاثات أكبر من نطاق الترددات. 

كيف يتم إنتاج طيف الانبعاث

ينتج طيف الانبعاث عن طريق تسخين العنصر الكيميائي ، حيث تمتص الذرة كمية من الطاقة الحرارية التي تعمل على توفير الطاقة الحركية للإلكترونات ، وعندما يتم إثارة الإلكترونات في عنصر ما نتيجة اكتسابها للطاقة ، فإنها تتحرك إلى مدارات طاقة أعلى ، وعندما تعود الإلكترونات إلى مستوى الطاقة الذي كان موجودًا فيها في البداية ، ستتخلص من الطاقة المكتسبة على شكل شعاع ضوئي بتردد معين ، وكل هذا يحدث لأن الإلكترونات في الذرة تميل إلى أن تكون في ترتيب معين بحيث تكون طاقة الذرة منخفضة قدر الإمكان ، وعندما تُعطى هذه الذرات قدرًا معينًا من الطاقة ، فإن الإلكترونات تمتص هذه الطاقة تنتقل إلى مستوى طاقة مرتفع ، في لإعادة ترتيب داخل الذرة وإعادة توازن الطاقة الموجودة فيه ، وعندما تعود الإلكترونات إلى المستويات الأدنى أو ما يسمى بمستويات الأرض ، فإنها ستطلق الطاقة التي اكتسبتها سابقًا على شكل كهرومغناطيسي إشعاع. 

أنواع الأطياف

يمكن تقسيم الأطياف إلى نوعين أساسيين ، وهما كالتالي: 

الانبعاثات الأطياف

حيث أنه عندما يتم فحص الضوء المنبعث مباشرة من المصدر باستخدام مقياس الطيف ، يتم الحصول على طيف الانبعاث ، ويكون لكل مصدر ضوء طيف انبعاث خاص به ، ويتكون طيف الانبعاث من ثلاثة أنواع ، وهي:

• الطيف المستمر: يتكون من نطاقات لامعة غير منقطعة من جميع الأطوال الموجية ، حيث يحتوي هذا النوع على جميع الألوان من البنفسجي إلى الأحمر ، وتعتمد هذه الأطياف فقط على درجة حرارة المصدر.
• الخط الطيفي: هو خط حاد لأطوال موجية محددة ، وهذا الطيف هو خاصية للمادة المنبعثة ، حيث يستخدم لتحديد نوع الغاز المنبعث.
• طيف النطاق: يتكون هذا الطيف من عدد من العصابات اللامعة ذات الحافة الحادة في أحد طرفيه ، ولكنها تتلاشى في الطرف الآخر.

أطياف الامتصاص

حيث أنه عندما يمر الضوء المنبعث من المصدر عبر مادة ماصة ، ثم يتم فحصه باستخدام مقياس الطيف الضوئي ، يتم الحصول على كمية طيف الامتصاص ، ويتكون طيف الامتصاص من ثلاثة أنواع ، وهي كالتالي:

• طيف الامتصاص المستمر.
• طيف امتصاص الخط.
• طيف امتصاص النطاق.

كم عدد خطوط طيف الهيدروجين