선 스펙트럼. 방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼

선 스펙트럼. 방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼

 

 

 

▶ 스펙트럼은 ① 연속 스펙트럼과 ② 선 스펙트럼으로 구분한다.

> 방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼은 선 스펙트럼에 속한다.

 

 

 

원자의 선 스펙트럼은

 

원자가 에너지를 방출할 때도 나타나고, (방출 스펙트럼)

> 들뜬상태에서 바닥상태로 전이할 때 에너지 방출

> 이 에너지를 측정하여 그래프로 그린 것이 방출 스펙트럼

 

원자가 에너지를 흡수할 때도 나타난다. (흡수 스펙트럼)

> 바닥상태에서 들뜬상태로 전이할 때 에너지 흡수

> 이 에너지를 측정하여 그래프로 그린 것이 흡수 스펙트럼

 

 

 

한 원자의 오비탈의 에너지 준위는 같기 때문에,

즉, 바닥상태와 들뜬상태의 에너지 차이는 같기 때문에,

방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼에서 관찰되는 파장은 같다.

 

이것은 2층에서 7층으로 올라갈 때 올라간 층수와

7층에서 2층으로 내려올 때 내려온 층수는 같다는 것과 같은 원리다.

 

 

 

 

[ 그림 출처 commons.wikimedia.org ] E1과 E2의 에너지 차이는 같다.

 

E = hν = hc / λ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4964 )

 

---> h와 c는 상수이므로,

에너지(E)가 같으면, 파장(λ)도 같다.

 

 

 

 

 

[ 그림 출처 commons.wikimedia.org ] 방출선의 위치와 흡수선의 위치는 같다.

선 스펙트럼은 기체를 구성하는 원소들이

항상 특정한 파장의 에너지만을 흡수하거나 방출하기 때문에 나타난다.

따라서 한 종류의 원소에서 관찰되는 흡수선과 방출선의 위치는 같다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/11127 ] 방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8359 ] 백열등과 형광등의 발광 원리와 스펙트럼

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/05/suns-spectrum-solar-spectrum.html ]

Sun’s spectrum. Solar spectrum

 

 

 

 

선 스펙트럼에서 선의 위치는

원자 내 전자가 들뜰 때 흡수하는 에너지의 파장을 나타내며,

원자마다 선의 위치(파장)와 개수가 고유하므로,

이것으로 원자의 종류를 알아낼 수 있다.

선의 굵기는 원자의 양(농도)에 비례한다.

 

 

 

 

[ 출처 commons.wikimedia.org ] 수소와 헬륨의 원자 방출 스펙트럼(atomic emission spectrum).

두 개의 스펙트럼을 비교하면, 선의 위치와 개수가 서로 다르다는 것을 확인할 수 있다.

 

 

 

 

[ 출처 commons.wikimedia.org ] 원자 흡수 분광기. atomic absorption spectroscopy.

 

 

 

 

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