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، فلكل عنصر طيفه الخاص، وفي هذه المقالة سنشرح نتحدث بالتفصيل عن طيف الانبعاث، وسوف نشرح كيفية إنتاج هذه الأطياف لمقالات مختلفة.

ما هو طيف الانبعاث

طيف الانبعاث هو طيف التردد للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من ذرة أو جزيء يمر من حالة طاقة عالية إلى حالة طاقة أقل، والطاقة المنبعثة من فوتون تساوي فرق الطاقة بين هاتين الحالتين، و هناك العديد من التحولات الإلكترونية الممكنة لكل ذرة، ولكل إرسال فرق طاقة معين، حيث يتشكل 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 ذات التركيب غير المكون. من المعروف أن أطياف انبعاث الجزيئات يمكن استخدامها 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.الفرق الطاقة بين الحالتين هي يساوي الطاقة التي يحملها الفوتون، ويمكن أن تؤدي حالات الطاقة في التحولات إلى انبعاثات على مدى واسع جدًا من الترددات.

كيف يتم إنتاج طيف الانبعاث

ينتج طيف الانبعاث عن طريق تسخين العنصر الكيميائي، حيث تمتص الذرة كمية من الطاقة الحرارية التي تعمل على إعطاء الطاقة الحركية للإلكترونات، وعندما يتم إثارة الإلكترونات في عنصر نتيجة لاكتساب الطاقة، فإنها تتحرك في المدارات ذات طاقة أعلى، وعندما تعود الإلكترونات إلى مستوى الطاقة التي كانت بها في البداية، ستتخلص من الطاقة المكتسبة على شكل شعاع ضوئي له تردد معين، وكل هذا يحدث لأن الإلكترونات في الذرة تميل إلى أن يكون لها ترتيب معين بحيث تكون طاقة الذرة منخفضة قدر الإمكان، وعندما يتم إعطاء هذه الذرات قدرًا معينًا من الطاقة، فإن هذه الإلكترونات تمتص الطاقة وتتحرك إلى مستوى طاقة مرتفع، لذلك هم يمكن إعادة ترتيب داخل الذرة وإعادة توازن الطاقة الموجودة فيها، وعندما تعود الإلكترونات إلى المستويات المنخفضة أو ما يسمى بالمستويات الأساسية، فإن الطاقة التي اكتسبتها سابقًا سيتم إطلاقها على شكل r الاشعاع الكهرومغناطيسي.

أنواع الأطياف

يمكن تقسيم الأطياف إلى نوعين أساسيين، على النحو التالي

الانبعاثات الأطياف

حيث أنه عندما يتم فحص الضوء المنبعث مباشرة من المصدر باستخدام مقياس طيف ضوئي، 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 ضوئية غير متقطعة من جميع الأطوال الموجية، حيث يحتوي هذا النوع على جميع الألوان من البنفسجي إلى الأحمر، وتعتمد هذه الأطياف فقط على درجة حرارة المصدر.
  • الطيف الخطي وهي خطوط حادة ذات أطوال موجية محددة، وهذا الطيف هو سمة من سمات المادة المنبعثة، حيث يتم استخدامه لتحديد نوع الغاز المنبعث.
  • طيف النطاق يتكون هذا الطيف من سلسلة من العصابات اللامعة ذات الحافة الحادة في أحد طرفيها ولكنها تتلاشى في الطرف الآخر.

طيف الامتصاص

بالنظر إلى أنه عندما يمر الضوء المنبعث من المصدر عبر مادة ماصة ثم يتم فحصه بمقياس طيف ضوئي، فسيتم الحصول على كمية طيف الامتصاص، ويتكون طيف الامتصاص من ثلاثة أنواع، على النحو التالي

  • طيف الامتصاص المستمر.
  • طيف الامتصاص الخطي.
  • طيف امتصاص النطاق.

بنهاية هذه المقالة، عرفنا كيف يتم إنتاج طيف الانبعاث كما أوضحنا ماهية طيف الانبعاث وذكرنا جميع أنواع الأطياف الطبيعية بالتفصيل.