Enerji verilmiş elektronların kararlı durumlarına geri dönmek için enerjiyi serbest bırakmaları gerekir. Bu salıverme gerçekleştiğinde, ışık şeklinde gerçekleşir. Bu nedenle, atomik emisyon spektrumları, daha düşük enerji seviyelerine dönen bir atomdaki elektronları temsil eder. Kuantum fiziğinin doğası gereği, elektronlar yalnızca belirli, ayrık enerjileri emebilir ve yayabilir. Her elementin, emisyon çizgilerinin ne renk olacağını belirleyen elektron yörüngeleri ve enerjilerinin karakteristik bir düzenlemesi vardır.
Kuantum Dünyası
Algıladığımız şeylerin çoğu klasik, sürekli mekanik tarafından belirlenirken, atom dünyası süreksizlik ve olasılık tarafından belirlenir. Bir atomdaki elektronlar, ortası olmayan ayrık enerji seviyelerinde bulunur. Bir elektron yeni bir enerji seviyesine uyarılırsa, anında o seviyeye sıçrar. Elektronlar daha düşük enerji seviyelerine döndüklerinde, kuantize paketler halinde enerjiyi serbest bırakırlar. Bunu yavaşça yanan bir ateşle karşılaştırabilirsiniz. Yanan bir ateş soğudukça sürekli olarak enerji yayar ve sonunda yanar. Bir elektron ise tüm enerjisini anında yayar ve bir geçiş durumundan geçmeden daha düşük bir enerji düzeyine atlar.
Bir Emisyon Spektrumundaki Çizgilerin Rengini Ne Belirler?
Işıktan gelen enerji, foton adı verilen paketlerde bulunur. Fotonlar, farklı dalga boylarına karşılık gelen farklı enerjilere sahiptir. Bu nedenle, emisyon çizgilerinin rengi, bir elektron tarafından salınan enerji miktarını yansıtır. Bu enerji, atomun yörünge yapısına ve elektronlarının enerji seviyelerine bağlı olarak değişir. Daha yüksek enerjiler, görünür ışık spektrumunun daha kısa, mavi ucuna doğru dalga boylarına karşılık gelir.
Emisyon ve Soğurma Hatları
Işık atomlardan geçtiğinde, bu atomlar ışığın enerjisinin bir kısmını emebilir. Bir absorpsiyon spektrumu bize ışıktan hangi dalga boyunun belirli bir gaz tarafından absorbe edildiğini gösterir. Bir absorpsiyon spektrumu, bazı siyah çizgilerle sürekli bir spektrum veya gökkuşağı gibi görünür. Bu siyah çizgiler, gazdaki elektronlar tarafından emilen foton enerjilerini temsil eder. Karşılık gelen gaz için emisyon spektrumunu görüntülediğimizde, tersini gösterecektir; emisyon spektrumu, daha önce emdiği foton enerjileri dışında her yerde siyah olacaktır.
Hat Sayısını Ne Belirler?
Emisyon spektrumları çok sayıda çizgiye sahip olabilir. Doğruların sayısı bir atomdaki elektronların sayısına eşit değildir. Örneğin, hidrojenin bir elektronu vardır, ancak emisyon spektrumu birçok çizgi gösterir. Bunun yerine, her emisyon çizgisi, bir atomun elektronunun yapabileceği farklı bir enerji sıçramasını temsil eder. Bir gazı tüm dalga boylarındaki fotonlara maruz bıraktığımızda, gazdaki her elektron, onu bir sonraki olası enerji seviyesine uyarmak için tam olarak doğru enerjiye sahip bir fotonu emebilir. Bu nedenle, bir emisyon spektrumunun fotonları, çeşitli olası enerji seviyelerini temsil eder.