Spectre d'absorption vs spectre d'émission
Les spectres d'absorption et d'émission d'une espèce aident à identifier ces espèces et fournissent de nombreuses informations à leur sujet. Lorsque les spectres d'absorption et d'émission d'une espèce sont réunis, ils forment le spectre continu.
Qu'est-ce que le spectre d'absorption ?
Un spectre d'absorption est un tracé entre l'absorbance et la longueur d'onde. Parfois, au lieu de la longueur d'onde, la fréquence ou le nombre d'onde peuvent également être utilisés sur l'axe des x. La valeur d'absorption logarithmique ou la valeur de transmission est également utilisée pour l'axe y dans certaines occasions. Le spectre d'absorption est caractéristique d'une molécule ou d'un atome donné. Par conséquent, il peut être utilisé pour identifier ou confirmer l'identité d'une espèce particulière. Un composé coloré est visible à nos yeux dans cette couleur particulière car il absorbe la lumière de la gamme visible. En fait, il absorbe la couleur complémentaire de la couleur que nous voyons. Par exemple, nous voyons un objet comme étant vert car il absorbe la lumière violette de la plage visible. Ainsi, le violet est la couleur complémentaire du vert. De même, les atomes ou les molécules absorbent également certaines longueurs d'onde du rayonnement électromagnétique (ces longueurs d'onde ne doivent pas nécessairement être dans le domaine visible). Lorsqu'un faisceau de rayonnement électromagnétique traverse un échantillon contenant des atomes gazeux, seules certaines longueurs d'onde sont absorbées par les atomes. Ainsi, lorsque le spectre est enregistré, il se compose d'un certain nombre de raies d'absorption très étroites. C'est ce qu'on appelle un spectre atomique, et il est caractéristique d'un type d'atome. L'énergie absorbée est utilisée pour exciter les électrons de masse vers les niveaux supérieurs de l'atome. C'est ce qu'on appelle la transition électronique. La différence d'énergie entre les deux niveaux est fournie par les photons du rayonnement électromagnétique. Puisque la différence d'énergie est discrète et constante, le même type d'atomes absorbera toujours les mêmes longueurs d'onde du rayonnement donné. Lorsque les molécules sont excitées par des rayonnements UV, visibles et IR, elles subissent trois types différents de transitions: électronique, vibrationnelle et rotationnelle. Pour cette raison, dans les spectres d'absorption moléculaire, des bandes d'absorption apparaissent au lieu de lignes étroites.
Qu'est-ce que le spectre d'émission ?
Les atomes, les ions et les molécules peuvent être excités à des niveaux d'énergie plus élevés en donnant de l'énergie. La durée de vie d'un état excité est généralement courte. Par conséquent, ces espèces excitées doivent libérer l'énergie absorbée et revenir à l'état fondamental. C'est ce qu'on appelle la relaxation. La libération d'énergie peut avoir lieu sous forme de rayonnement électromagnétique, de chaleur ou des deux types. Le tracé de l'énergie libérée en fonction de la longueur d'onde est appelé spectre d'émission. Chaque élément a un spectre d'émission unique, tout comme il a un spectre d'absorption unique. Ainsi, le rayonnement d'une source peut être caractérisé par des spectres d'émission. Les spectres linéaires se produisent lorsque les espèces rayonnantes sont des particules atomiques individuelles bien séparées dans un gaz. Les spectres de bande se produisent en raison du rayonnement des molécules.
Quelle est la différence entre les spectres d'absorption et d'émission ?
• Le spectre d'absorption donne les longueurs d'onde qu'une espèce absorberait pour s'exciter vers les états supérieurs. Le spectre d'émission donne les longueurs d'onde qu'une espèce libérerait en revenant à l'état fondamental à partir de l'état excité.
• Le spectre d'absorption peut être enregistré lors de l'apport de rayonnement à l'échantillon, tandis que le spectre d'émission peut être enregistré en l'absence de source de rayonnement.
