Hva er en spektrum?

June 19  by Eliza

En absorpsjonsspektrum oppnås ved å utsette en prøve av en ren forbindelse for lys. Mengden av energi som opptas av molekylene i prøven er plottet som en spektroskopet skanner bølgelengder fra rødt til ultrafiolett. Kjemikere bruke et absorpsjonsspektrum for å identifisere ukjente organiske og overgangsmetallforbindelser. Absorpsjonsspektra brukes av biologer å relatere bølgelengder av lys absorberes under foto til ulike plantepigmenter.

Synlig lys eller lys som kan detekteres av det menneskelige øye, varierer i bølgelengde fra 400 til 700 nm (1,5 x 10 -5 til 2,8 x 10 -5 inches). For et objekt til å vises farget, må det absorbere energi i dette bandet. Atomstrukturer som gjør så kalles kromoforer og er av to hovedtyper: overgang-metallioner og konjugerte organiske obligasjoner, som forekommer i dobbel og trippel karbon-karbon obligasjoner.

Den energi som absorberes av overgangsmetallene er relatert til kvanteenergi hopp som et ytre skall elektron er økt til en mer energisk orbital. Disse eksiterte tilstander er ikke stabile, og energien er raskt sluppet fri igjen. Overgangsmetaller vises i midten av den periodiske tabellen.

Konjugerte organiske molekyler består ofte av en rekke dobbeltbinding-enkeltbinding parene i en lang kjede. Lykopen, med 12 doble-single parene, er det røde pigmentet av tomater, og beta-karoten, med 11 parene, er den oransje pigment av gulrøtter. Molekylene absorbere energien av fotoner av en enkelt bølgelengde over lengden av molekylet.

En absorpsjonsspektret viser brede svar snarere enn de enkelte skarpe topper som kan forventes fra opptaket av enkle bølgelengder av lys. Dette er på grunn av den ikke-kvante absorpsjon av energi av andre deler av molekylet. Spektrene er karakteristisk nok til å bli anvendt for kvalitativ identifisering av forbindelser. Økologiske laboratorier har oppslagsverk av absorpsjonsspektra.

Flamme atomabsorpsjon instrumenter måle konsentrasjonen av metall løsninger ved fordampning av metallionet. Ved å bli kvitt prøven av andre komponenter, vil metallatomene være i sin første tilstand. Når metallet gassen utsettes for lys, vil en skarp reaksjon bli registrert som et ytre skall elektron absorberer energi fra en bestemt bølgelengde. Kvantitativ analyse av metaller som er mulig med denne teknikken.

Biologer bruke et absorpsjonsspektrum studie for å identifisere bølgelengder absorberes i fotosynteseprosessen. Ved å korrelere fotosyntese utgang med bølgelengde og en kjent absorpsjonsspektrum for hver plante pigment, kan aktiviteten av hvert pigment undersøkes. Lignende teknikker brukes for andre lys-induserte reaksjoner.

  • Det periodiske system.