シェア:
可視および分子内の原子吸光吸収スペクトル
A 吸収スペクトル その物理的状態のいずれかにある物質または物質との光の相互作用の産物です。しかし、その定義は単純な可視光を超えています、なぜなら相互作用は波長の範囲と電磁放射線のエネルギーの広い部分を含むからです。.
したがって、固体、液体、気体の中には、異なるエネルギーや波長の光子を吸収するものがあります。紫外線から、それに続く可視光から、マイクロ波波長をずらす放射線または赤外線まで.
人間の目は、物質と可視光の相互作用のみを知覚します。また、プリズムや媒質を通過した白色光の色成分による回折を考慮することができます（トップ画像）.
光線が材料を通過して分析された後に「閉じ込め」られた場合、特定の色の帯がないことがわかります。つまり、その背景と対照的な黒い縞があるでしょう。これが吸収スペクトルであり、その分析は機器分析化学や天文学の基本です.
索引
- 1原子吸光
- 1.1移行と電子エネルギー
- 2可視スペクトル
- 3分子の吸収スペクトル
- 3.1メチレンブルー
- 3.2クロロフィルaとb
- 4参考文献
原子吸光
上の図では、元素または原子の典型的な吸収スペクトルが示されています。黒いバーは吸収された波長を表し、他のものは放射されたものです。これは、反対に、原子発光スペクトルが、帯状の色の付いた黒い帯のように見えることを意味します。.
しかし、これらの縞は何ですか？原子が（蛍光や燐光を導入せずに）吸収または放出するかどうかを簡単に知る方法は？答えは、原子の許容電子状態にあります。.
遷移と電子エネルギー
電子は、より低いエネルギーの軌道からより高いエネルギーの軌道へと移動するときに、核から離れて正の電荷を帯びることができる。このために、量子物理学によって説明されるように、そのような電子遷移をするために特定のエネルギーの光子を吸収する.
したがって、エネルギーは量子化され、光子の半分または四分の三を吸収するのではなく、周波数（ν）または特定の波長（λ）の値を吸収します。.
一旦電子が励起されると、それはより大きなエネルギーの電子状態に無制限の時間留まることはありません。それは光子の形でエネルギーを放出し、そして原子はその基底状態または元の状態に戻る。.
吸収された光子が記録されているかどうかに応じて、吸収スペクトルがあります。そしてあなたが放出された光子を記録するならば、結果は放出スペクトルになるでしょう.
この現象は、元素の気体状または霧状のサンプルを加熱すると実験的に観察できます。天文学では、これらのスペクトルを比較することで、星の組成、そして地球に対するその位置さえも知ることができます。.
可視スペクトル
最初の2つの画像からわかるように、可視スペクトルには、紫から赤までの色と、その物質がどれだけ吸収するかに関するそのすべての色合い（暗い色合い）が含まれます。.
赤色光の波長は、（赤外線が消えるまで）６５０ｎｍ以降の値に対応する。そして一番左の紫と紫の色調は、450 nmまでの波長の値をカバーしています。可視スペクトルは約400〜700 nmの範囲です.
λが増加するにつれて、光子の周波数、したがってそのエネルギーは減少する。従って、紫色光は赤色光（より長い波長）よりも高いエネルギー（より短い波長）を有する。したがって、紫色の光を吸収する材料は、より高いエネルギーの電子遷移を伴います。.
材料が紫色を吸収する場合、それはどんな色を反映するのでしょうか？それは緑がかった黄色を示します、それはその電子が非常に活発な移行をすることを意味します。一方、材料が低エネルギーの赤色を吸収する場合、それは青緑色を反映します。.
原子が非常に安定しているとき、それは通常エネルギーにおいて非常に遠い電子状態を表します。したがって、電子遷移を可能にするには、高エネルギーの光子を吸収する必要があります。
分子の吸収スペクトル
分子は原子を持っており、これらも電磁波を吸収します。しかし、それらの電子は化学結合の一部なので、それらの遷移は異なります。分子軌道理論の大きな勝利の1つは、吸収スペクトルと化学構造を関連づける力です。.
したがって、単純構造、二重構造、三重構造、共役構造、および芳香族構造には、それぞれ独自の電子状態があります。したがって、それらは非常に特定の光子を吸収します.
分子間相互作用およびそれらの結合の振動（これもエネルギーを吸収する）に加えて、いくつかの原子を有することによって、分子の吸収スペクトルは「山」の形をしており、電子遷移が起こる.
これらのスペクトルのおかげで、化合物は、多変量解析を通じて、定量化、同定、同定することさえ可能です。.
メチレンブルー
青いメチレンインジケーターのスペクトルは、上の画像に表示されています。その名前が明らかに指摘しているように、それは青いです。しかしそれはその吸収スペクトルで確認することができます?
波長が２００から３００ｎｍの間に帯域があることに留意されたい。 400〜500 nmでは、ほとんど吸収がありません。つまり、紫、青、または緑の色は吸収されません。.
しかしながら、それは６００ｎｍ以降に強い吸収帯を有し、従って、赤色光の光子を吸収する低エネルギー電子遷移を有する。.
その結果、そしてモル吸光係数の高い値を与えられると、メチレンブルーは強い青色を呈する。.
クロロフィルaとb
図に示すように、緑色の線はクロロフィルaの吸収スペクトルに対応し、青色の線はクロロフィルaの吸収スペクトルに対応します。.
まず、モル吸光係数が大きいバンドを比較する必要があります。この場合、左側のものは400〜500 nmです。クロロフィルaは紫色を強く吸収しますが、クロロフィルb（青い線）は青で吸収します。.
クロロフィルｂを４６０ｎｍ付近の青を吸収することにより、黄色が反射される。一方、それはまた、650nm、オレンジ色の光の近くで強く吸収します。黄色と青色が混在している場合、結果はどうなりますか？緑色.
そして最後に、クロロフィルaは青紫色を吸収し、さらに660 nm付近の赤色光を吸収します。それゆえ、それは黄色によって「柔らかく」された緑色を示す。.
参考文献
- パリの天文台。 （Ｓ．Ｆ．）。スペクトルの種類取得元：media4.obspm.fr
- ラバナレス大学キャンパス。 （Ｓ．Ｆ．）。分光法：生体分子の吸収スペクトルおよび比色定量。 [PDF]から回復した：uco.es
- Day、R.、＆Underwood、A.（1986）. 定量分析化学 （第5版）。 PEARSON、プレンティスホール、p 461-464.
- W（s.f.）を引き上げる。可視および紫外分光法取得元：2.chemistry.msu.edu
- デビッドダーリング（2016）吸収スペクトル取得元：daviddarling.info
- カーンアカデミー。 （２０１８）。吸収/輝線取得元：khanacademy.org