1. Kvantiserade energinivåer:
- Elektroner i en atom kan bara uppta specifika, diskreta energinivåer. Dessa nivåer är som steg på en stege, med varje steg som representerar ett annat energitillstånd.
- Den lägsta energinivån kallas marktillståndet, medan högre energinivåer kallas upphetsade tillstånd.
2. Absorption av strålning:
- När en atom absorberar en foton av ljus måste fotonens energi exakt matcha energiskillnaden mellan elektronens nuvarande energinivå och en högre energinivå.
- Detta innebär att endast fotoner med specifika frekvenser (och därför energier, eftersom E =Hν, där H är Plancks konstant och ν är frekvensen) kan absorberas.
3. Utsläpp av strålning:
- När en upphetsad atom övergår tillbaka till en lägre energinivå släpper den en foton av ljus.
- Energin från den utsända fotonen är lika med energiskillnaden mellan de två nivåerna.
- Återigen leder detta till utsläpp av fotoner med specifika frekvenser, karakteristiska för atomen.
4. Karakteristiska frekvenser:
- Varje element har ett unikt arrangemang av energinivåer. Detta innebär att varje element kommer att absorbera och avge ljus vid specifika, karakteristiska frekvenser och bildar sitt unika spektrala fingeravtryck.
Sammanfattningsvis:
- Absorption och utsläpp av strålning av atomer dikteras av de diskreta energinivåerna inom atomen.
- Endast fotoner med energier som matchar energiskillnaderna mellan dessa nivåer kan absorberas eller släppas ut.
- Detta resulterar i karakteristiska frekvenser för absorption och emission, unika för varje element.
Denna princip är grundläggande för spektroskopi, ett kraftfullt verktyg som används för att analysera materialkompositionen och identifiera element baserat på deras unika spektrala signaturer.
