Sự khác biệt giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử

Các sự khác biệt chính giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử là hấp thụ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử hấp thụ các bước sóng nhất định từ bức xạ điện từ trong khi phát xạ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử phát ra các bước sóng nhất định.

Hấp thụ và phát xạ của một nguyên tử giúp xác định các nguyên tử và cung cấp nhiều chi tiết về chúng. Khi phổ hấp thụ và phát xạ của một loài được đặt cùng nhau, chúng tạo thành một phổ liên tục. Do đó, sự hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử là bổ sung cho nhau.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Hấp thụ nguyên tử là gì 
3. Phát xạ nguyên tử là gì
4. So sánh cạnh nhau - Hấp thụ nguyên tử so với phát xạ nguyên tử ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Hấp thụ nguyên tử là gì?

Một hợp chất màu có thể nhìn thấy bằng mắt của chúng ta trong màu đặc biệt đó vì nó hấp thụ ánh sáng từ phạm vi nhìn thấy. Trong thực tế, nó hấp thụ màu bổ sung của màu mà chúng ta thấy. Ví dụ, chúng ta thấy một vật thể có màu xanh lá cây vì nó hấp thụ ánh sáng màu tím từ phạm vi nhìn thấy. Do đó, màu tím là màu bổ sung của màu xanh lá cây. Tương tự như vậy, các nguyên tử hoặc phân tử cũng hấp thụ các bước sóng nhất định từ bức xạ điện từ (những bước sóng này không nhất thiết phải nằm trong phạm vi nhìn thấy). Khi một chùm bức xạ điện từ đi qua một mẫu chứa các nguyên tử khí, các nguyên tử chỉ hấp thụ một số bước sóng. Năng lượng hấp thụ giúp kích thích các electron mặt đất lên mức cao hơn trong nguyên tử. Chúng tôi gọi đây là quá trình chuyển đổi điện tử. Sự khác biệt năng lượng giữa hai mức được cung cấp bởi các photon trong bức xạ điện từ.

Vì sự khác biệt năng lượng này là rời rạc và không đổi, cùng một loại nguyên tử sẽ luôn hấp thụ cùng bước sóng từ bức xạ đã cho. Phổ hấp thụ là một đồ thị được vẽ giữa độ hấp thụ và bước sóng. Đôi khi thay vì bước sóng, tần số hoặc số sóng cũng có thể được sử dụng trong trục x. Giá trị hấp thụ log hoặc giá trị truyền cũng được sử dụng cho trục y trong một số trường hợp.

Hình 01: Hấp thụ và phát xạ trong sơ đồ đơn giản

Sau khi ánh sáng đi qua một mẫu nguyên tử, nếu chúng ta ghi lại nó, chúng ta có thể gọi nó là phổ nguyên tử. Nó cho thấy đặc tính của một loại nguyên tử. Do đó, chúng ta có thể sử dụng nó trong việc xác định hoặc xác nhận danh tính của một loài cụ thể. Và, loại phổ này sẽ có một số vạch hấp thụ rất hẹp.

Phát xạ nguyên tử là gì?

Phát xạ nguyên tử là sự phát xạ bức xạ điện từ từ các nguyên tử. Các nguyên tử có thể được kích thích đến mức năng lượng cao hơn nếu lượng năng lượng cần thiết được cung cấp bên ngoài. Thời gian sống của một trạng thái kích thích nói chung là ngắn. Do đó, những loài bị kích thích này phải giải phóng năng lượng hấp thụ và trở lại trạng thái cơ bản. Chúng tôi gọi đây là thư giãn.

Sự giải phóng năng lượng có thể diễn ra dưới dạng bức xạ điện từ, nhiệt hoặc cả hai loại. Đồ thị của năng lượng được giải phóng so với bước sóng cho phổ phát xạ.

Hình 02: Phổ phát xạ của oxy

Mỗi nguyên tố có phổ phát xạ riêng vì chúng có phổ hấp thụ riêng. Do đó, chúng ta có thể mô tả bức xạ từ một nguồn bằng phát xạ. Quang phổ vạch xuất hiện khi các loài bức xạ là các hạt nguyên tử riêng biệt được phân tách tốt trong khí.

Sự khác biệt giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử?

Hấp thụ nguyên tử là sự hấp thụ bức xạ điện từ của các nguyên tử trong khi phát xạ nguyên tử là sự phát xạ bức xạ điện từ từ các nguyên tử. Vì vậy, sự khác biệt chính giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử là sự hấp thụ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử hấp thụ các bước sóng nhất định từ bức xạ điện từ trong khi phát xạ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử phát ra các bước sóng nhất định.

Hơn nữa, sự hấp thụ nguyên tử đòi hỏi một nguồn có thể phát ra bức xạ trong khi phát xạ nguyên tử xảy ra ngay cả khi không có nguồn phát ra bức xạ. Hơn nữa, bằng cách hấp thụ, các electron trong nguyên tử bị kích thích lên mức năng lượng cao hơn. Bằng cách phát xạ, các electron bị kích thích đang trở lại mức thấp hơn. Do đó, đây là một sự khác biệt đáng kể khác giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử.

Tóm tắt - Hấp thụ nguyên tử so với phát xạ nguyên tử

Hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử là hai hiện tượng trái ngược nhau diễn ra đồng thời. Sự khác biệt chính giữa hấp thụ nguyên tử và phát xạ nguyên tử là sự hấp thụ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử hấp thụ các bước sóng nhất định từ bức xạ điện từ trong khi phát xạ nguyên tử mô tả cách các nguyên tử phát ra các bước sóng nhất định.

Tài liệu tham khảo:

1. Lindon, John C., et al. Bách khoa toàn thư và quang phổ. Elsevier, 2017.
2. Hấp thụ (bức xạ điện từ). Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 3 tháng 5 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Hệ thống hai cấp độ Tử vi bởi Philipposc - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Quang phổ Oxy 11 Quang phổ bởi Trình chỉnh sửa hình ảnh (CC BY 2.0) qua Flickr