Spettri di emissione e spettri di assorbimento

In questa lezione vedremo le differenze sostanziali tra uno spettro di emissione e uno spettro di assorbimento. Vedremo inoltre in quali casi si ha uno spettro di emissione e in quali casi si ha uno spettro di assorbimento.

Spettri di emissione

Se convogliamo la luce proveniente da una lampada contenente un gas (ad esempio idrogeno) in un raggio che attraversa un prisma di vetro, per effetto della diffrazione si osserva uno spettro costituito da più righe distinte separate da un fondo nero.

Spettro di emissione

Registrazione di uno spettro di emissione.

Nel caso di una lampada a idrogeno le linee sono quattro: due di colore violetto, una azzurra e una rossa. Si è ottenuto in questo modo lo spettro di emissione dell'idrogeno.

Spettro di emissione di una lampada a idrogeno.

Cambiando il gas contenuto nella lampada si ottiene uno spettro differente da quello ottenuto con l'idrogeno poichè le righe emesse dipendono dal tipo di gas che riempie la lampada. Questi spettri sono detti spettri di emissione in quanto la luce è emessa dagli atomi stessi.

La caratteristica di tali spettri è che non si osserva una successione continua di colori che sfumano l'uno nell'altro, ma solo righe nette, colorate e separate da uno sfondo nero (non illuminato).

Lo spettro di emissione si ottiene rendendo incandescente un gas a bassa pressione. Il numero di righe, il loro colore (lunghezza d'onda) dipendono dal tipo di gas considerato. Ogni elemento ha il proprio spettro di emissione.

Spettro di assorbimento

Supponiamo adesso di avere una sorgente che emette uno spettro continuo, ovvero una serie continua di colori, che sfumano l’uno nell’altro senza interruzioni, in tutto il campo del visibile. Uno spettro continuo è emesso da una lampadina ad incandescenza.

Se un gas (ad esempio idrogeno) viene interposto tra la sorgente di luce bianca e il prisma, quello che si ottiene è lo spettro di assorbimento della sostanza.

Registrazione di uno spettro di assorbimento

Registrazione di uno spettro di assorbimento.

Questo spettro si presenta come uno sfondo colorato continuo separato da alcune righe nere dette «di assorbimento». È possibile vedere che le righe nere nello spettro di assorbimento coincidono con le righe colorate dello spettro di emissione.

Spettro di assorbimento dell'idrogeno.

Quindi tutte le sostanze assorbono radiazioni luminose della stessa lunghezza d'onda e frequenza di quelle che sono in grado di emettere.

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