Phổ phát xạ – Phần 1

Phổ phát xạ của một nguyên tố hóa học hoặc hợp chất hóa học là phổ tần số bức xạ điện từ phát ra từ nguyên tử hoặc phân tử làm cho quá trình chuyển đổi từ trạng thái năng lượng cao sang trạng thái năng lượng thấp hơn. Năng lượng photon của photon phát ra bằng với sự chênh lệch năng lượng giữa hai trạng thái. Có rất nhiều chuyển đổi electron có thể cho mỗi nguyên tử, và mỗi quá trình chuyển đổi có một sự khác biệt năng lượng cụ thể. Bộ sưu tập các quá trình chuyển đổi khác nhau, dẫn đến các bước sóng khác nhau, tạo nên phổ phát xạ. Phổ phát xạ của mỗi nguyên tố là duy nhất. Do đó, quang phổ có thể được sử dụng để xác định các yếu tố trong chất của thành phần chưa biết. Tương tự, phổ phát xạ của các phân tử có thể được sử dụng trong phân tích hóa học của các chất.

Phát xạ
Trong vật lý, khí thải là quá trình mà theo đó các trạng thái năng lượng cao hơn của hạt cơ học lượng tử passe chuyển đổi sang một thấp hơn thông qua sự phát xạ của một photon, dẫn đến việc sản xuất của ánh sáng. Tần số ánh sáng phát ra là một chức năng của năng lượng chuyển đổi. Vì năng lượng phải được bảo tồn, sự chênh lệch năng lượng giữa hai trạng thái bằng năng lượng thực hiện bởi photon. Các trạng thái năng lượng của quá trình chuyển tiếp có thể dẫn đến phát thải trong một phạm vi rất rộng các tần số. Ví dụ, ánh sáng nhìn thấy được phát ra bởi các khớp nối của các quốc gia điện tử trong nguyên tử và phân tử (Sau đó, hiện tượng này được gọi là huỳnh quang hoặc lân). Mặt khác, chuyển đổi vỏ hạt nhân phát ra các tia gamma năng lượng cao, trong khi chuyển đổi spin hạt nhân phát ra sóng vô tuyến năng lượng thấp.

Độ phát xạ của một vật thể định lượng lượng ánh sáng phát ra từ nó. Điều này có thể liên quan đến các đặc tính khác của vật qua luật Stefan-Boltzmann. Đối với hầu hết các chất, lượng phát thải thay đổi theo nhiệt độ và thành phần quang phổ của vật thể, dẫn đến sự xuất hiện của nhiệt độ màu và đường phát. Các phép đo chính xác ở nhiều bước sóng cho phép xác định một chất thông qua quang phổ phát xạ.

Phát bức xạ được thường mô tả bằng cơ học lượng tử bán cổ điển: mức năng lượng và spacings của hạt được xác định từ cơ học lượng tử, và ánh sáng được xử lý để một que điện trường dao động có thể lái xe chuyển đổi nếu nó là trong cộng hưởng với tần số tự nhiên của hệ thống. Vấn đề cơ học lượng tử được xử lý bằng cách sử dụng lý thuyết nhiễu loạn thời gian phụ thuộc và dẫn đến kết quả chung được gọi là quy tắc vàng của Fermi. Mô tả này đã bị thay thế bởi điện động lực lượng tử, mặc dù phiên bản bán cổ điển vẫn tiếp tục hữu ích hơn trong tính toán thực tế nhất.