كيف ينتج طيف الانبعاث

كيف ينتج طيف الانبعاث ؟، حيث يعد طيف الإنبعاث للعناصر هو الخاصية المميزة لكل عنصر كيميائي، وفي الواقع لا يمكن أن يتطابق طيف الإنبعاث للعناصر الكيميائية، فلكل عنصر طيف خاص به، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن طيف الإنبعاث، كما وسنوضح كيفية إنتاج هذه الأطياف للعناصر المختلفة.

ما هو طيف الإنبعاث

طيف الإنبعاث (بالإنجليزية: Emission Spectrum)، هو طيف ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من ذرة أو جزيء ينتقل من حالة طاقة عالية إلى حالة طاقة أقل، وإن الطاقة المنبعثة من الفوتون تساوي فرق الطاقة بين الحالتين، وهناك العديد من إنتقالات الإلكترون الممكنة لكل ذرة، ولكل إنتقال منها فرق طاقة معين، حيث يتشكل طيف الإنبعاث من هذه المجموعة من التحولات المختلفة، والتي تؤدي إلى أطوال موجية مشعة مختلفة، وفي الواقع إن لكل عنصر كيميائي طيف خاص به يميزه عن باقي العناصر الكيميائية، ولذلك يمكن إستخدام التحليل الطيفي لتحديد العناصر ذات التكوين غير المعروف، كما ويمكن إستخدام أطياف الإنبعاث للجزيئات في التحليل الكيميائي للمواد المختلفة.

ويمكن تعريف الإنبعاث في الفيزياء على أنه العملية التي يتم من خلالها تحويل الحالة الميكانيكية الكمومية ذات الطاقة العالية للجسيم إلى حالة أقل من خلال إنبعاث الفوتون، مما يؤدي إلى إنتاج الضوء، وإن تردد الضوء المنبعث هو دلالة على طاقة الإنتقال، ونظراً لقانون حفظ الطاقة في الكون، فإن فرق الطاقة بين الحالتين يساوي الطاقة التي يحملها الفوتون، ويمكن أن تؤدي حالات الطاقة في التحولات إلى إنبعاثات عبر نطاق كبير جداً من الترددات.[1]

شاهد ايضاً: ما المقصود بالطيف الكهرومغناطيسي

كيف ينتج طيف الانبعاث

يتم إنتاج طيف الإنبعاث من خلال تسخين العنصر الكيميائي، حيث تمتص الذرة كمية من الطاقة الحرارية التي تعمل على إكساب الطاقة الحركية للإلكترونات، وعندما تثار الإلكترونات في عنصر ما نتيجة إكتسابها للطاقة، فإنها تنتقل إلى مدارات طاقة أعلى، وعندما تعود الإلكترونات إلى المستوى الطاقة الذي كانت موجودة فيه في البداية، ستتخلص من الطاقة المكتسبة على شكل شعاع ضوئي له تردد معين، وكل هذا يحدث بسبب أن الإلكترونات في الذرة تميل إلى ترتيب معين بحيث تكون طاقة الذرة منخفضة قدر الإمكان، وعندما يتم إعطاء هذه الذرات مقدار معين من الطاقة، ستمتص الإلكترونات هذه الطاقة وتتحرك إلى مستوى طاقة عالي، وذلك لإعادة الترتيب داخل الذرة وإعادة توزان الطاقة فيها، وعندما تعود الإلكترونات إلى المستويات المنخفضة أو ما تسمى بالمستويات الأرضية، ستطلق الطاقة التي إكتسبتها سابقاً على شكل إشعاع كهرومغناطيسي.[2]

شاهد ايضاً: الوان الطيف السبعة

أنواع الأطياف

يمكن تقسيم الأطياف إلى نوعين أساسيين وهما كالأتي:[3]

أطياف الانبعاث

حيث أنه عندما يتم فحص الضوء المنبعث مباشرة من المصدر بإستخدام مقياس الطيف، يتم الحصول على طيف الإنبعاث، ولكل مصدر ضوء طيف إنبعاث خاص به، ويتكون طيف الإنبعاث من ثلاثة أنواع وهي:

• الطيف المستمر (بالإنجليزية: Continuous Spectrum): وهو يتألف من نطاقات مضيئة غير منقطعة من جميع الأطوال الموجية، حيث يحتوي هذا النوع على جميع الألوان من البنفسجي إلى الأحمر، كما وتعتمد هذه الأطياف فقط على درجة حرارة المصدر.
• طيف الخط (بالإنجليزية: Line Spectrum): وهي عبارة عن خطوط حادة ذات أطوال موجية محددة، ويعد هذا الطيف خاصية المادة المنبعثة، حيث يتم إستخدامه لتحديد نوع الغاز المنبعث.
• طيف الترددي (بالإنجليزية: Band Spectrum): حيث يتكون هذا الطيف من عدد من الأشرطة الساطعة ذات الحافة الحادة في أحد طرفيها، ولكنها تتلاشى في الطرف الآخر.

أطياف الامتصاص

حيث أنه عندما يتم تمرير الضوء المنبعث من المصدر عبر مادة ماصة، ثم يتم فحصه بإستخدام مقياس الطيف، سيتم الحصول على مقدار طيف الامتصاص، ويتكون طيف الامتصاص من ثلاثة أنواع وهي كالأتي:

• طيف الامتصاص المستمر (بالإنجليزية: Continuous  Absorption Spectrum).
• طيف امتصاص الخط (بالإنجليزية: Line Absorption Spectrum).
• طيف امتصاص النطاق (بالإنجليزية: Band Absorption Spectrum).

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا كيف ينتج طيف الانبعاث، كما ووضحنا ما هو طيف الإنبعاث، وذكرنا بالتفصيل جميع أنواع الأطياف الطبيعية.