- परमाणु अवशोषण
- इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण और ऊर्जा
- दृश्यमान प्रतिबिम्ब
- अणुओं का अवशोषण स्पेक्ट्रम
- मेथिलीन ब्लू
- क्लोरोफिल ए और बी
- संदर्भ
एक अवशोषण स्पेक्ट्रम वह है जो किसी भौतिक अवस्था में किसी पदार्थ या पदार्थ के साथ प्रकाश के संपर्क का उत्पाद है। लेकिन परिभाषा एक साधारण दृश्यमान प्रकाश से परे है, क्योंकि बातचीत में विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा की सीमा शामिल है।
इसलिए, कुछ ठोस, तरल या गैस, विभिन्न ऊर्जाओं या तरंग दैर्ध्य के फोटॉनों को अवशोषित कर सकते हैं; पराबैंगनी विकिरण से, दृश्यमान प्रकाश द्वारा, अवरक्त विकिरण या प्रकाश से, माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य में कदम रखने से।
स्रोत: PublicDomainPictures के माध्यम से Circe Denyer
मानव आंख केवल दृश्य प्रकाश के साथ पदार्थ की अंतःक्रियाओं को मानती है। इसी तरह, यह प्रिज्म या इसके रंगीन घटकों (ऊपरी छवि) में एक माध्यम के माध्यम से सफेद प्रकाश के विवर्तन पर विचार करने में सक्षम है।
यदि किसी सामग्री के माध्यम से यात्रा करने के बाद प्रकाश की किरण को "पकड़ा" गया, और विश्लेषण किया गया, तो रंगों के कुछ निश्चित बैंडों की अनुपस्थिति मिलेगी; अर्थात्, काली धारियों को इसकी पृष्ठभूमि के विपरीत देखा जाएगा। यह अवशोषण स्पेक्ट्रम है, और इसका विश्लेषण वाद्य विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान और खगोल विज्ञान में मौलिक है।
परमाणु अवशोषण
स्रोत: अल्मुआज़ी, विकिमीडिया कॉमन्स से
ऊपरी छवि तत्वों या परमाणुओं के लिए एक विशिष्ट अवशोषण स्पेक्ट्रम दिखाती है। ध्यान दें कि काले बैंड अवशोषित तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि अन्य उत्सर्जित वाले होते हैं। इसका मतलब है कि, इसके विपरीत, एक परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रम उत्सर्जित रंगों की धारियों के साथ एक काली पट्टी की तरह दिखेगा।
लेकिन ये धारियां क्या हैं? संक्षेप में कैसे पता चलेगा कि परमाणु अवशोषित करते हैं या उत्सर्जन करते हैं (प्रतिदीप्ति या स्फुरदीप्ति को शुरू किए बिना)? उत्तर परमाणुओं की अनुमति वाले इलेक्ट्रॉनिक राज्यों में निहित हैं।
इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण और ऊर्जा
इलेक्ट्रॉनों को नाभिक से दूर ले जाने में सक्षम होते हैं जो इसे सकारात्मक रूप से आवेशित करते हैं जबकि वे एक निम्न ऊर्जा कक्षीय से उच्च ऊर्जा वाले में परिवर्तित होते हैं। इसके लिए, क्वांटम भौतिकी द्वारा समझाया गया है, उन्होंने कहा कि इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण को पूरा करने के लिए एक विशिष्ट ऊर्जा के फोटॉन को अवशोषित करते हैं।
इसलिए, ऊर्जा की मात्रा निर्धारित की जाती है, और वे एक फोटॉन के आधे या तीन चौथाई को अवशोषित नहीं करेंगे, बल्कि विशिष्ट आवृत्ति मान (ν) या तरंग दैर्ध्य (λ)।
एक बार जब इलेक्ट्रॉन उत्तेजित हो जाता है, तो यह उच्च ऊर्जा की इलेक्ट्रॉनिक अवस्था में असीमित समय तक नहीं रहता है; यह एक फोटॉन के रूप में ऊर्जा को रिलीज करता है, और परमाणु अपनी जमीन या मूल स्थिति में लौटता है।
इस पर निर्भर करता है कि क्या अवशोषित फोटॉन रिकॉर्ड किए जाते हैं, एक अवशोषण स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जाएगा; और अगर उत्सर्जित फोटॉन रिकॉर्ड किए जाते हैं, तो परिणाम एक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम होगा।
इस घटना को प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है यदि किसी तत्व के गैसीय या एटमाइज्ड नमूनों को गर्म किया जाता है। खगोल विज्ञान में, इन स्पेक्ट्रा की तुलना करके, एक तारे की संरचना को जाना जा सकता है, और यहां तक कि पृथ्वी के सापेक्ष इसका स्थान भी।
दृश्यमान प्रतिबिम्ब
जैसा कि पहले दो चित्रों में देखा जा सकता है, दृश्यमान स्पेक्ट्रम में वायलेट से लेकर लाल और उनके सभी रंगों में शामिल हैं कि सामग्री कितनी मात्रा में अवशोषित होती है (डार्क शेड)।
लाल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य 650 एनएम से आगे (जब तक वे अवरक्त विकिरण में गायब हो जाते हैं) के मूल्यों के अनुरूप हैं। और चरम बाईं ओर, बैंगनी और बैंगनी टन 450 एनएम तक तरंग दैर्ध्य मूल्यों को कवर करते हैं। दृश्यमान स्पेक्ट्रम तब 400 से 700 एनएम तक होता है।
जैसे-जैसे λ बढ़ता है, फोटॉन की आवृत्ति कम होती जाती है, और इसलिए इसकी ऊर्जा। इस प्रकार, बैंगनी प्रकाश में लाल प्रकाश (लंबी तरंग दैर्ध्य) की तुलना में उच्च ऊर्जा (कम तरंग दैर्ध्य) होती है। इसलिए, बैंगनी प्रकाश को अवशोषित करने वाली सामग्री में उच्च ऊर्जा के इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण शामिल हैं।
और अगर सामग्री रंग वायलेट को अवशोषित करती है, तो यह किस रंग को प्रतिबिंबित करेगा? यह हरा-पीला दिखाई देगा, जिसका अर्थ है कि इसके इलेक्ट्रॉन बहुत ऊर्जावान संक्रमण करते हैं; जबकि अगर सामग्री कम ऊर्जा वाले लाल रंग को अवशोषित करती है, तो यह एक नीले-हरे रंग को प्रतिबिंबित करेगा।
जब एक परमाणु बहुत स्थिर होता है, तो यह आम तौर पर ऊर्जा में बहुत दूर के इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को प्रदर्शित करता है; और इसलिए आपको इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों की अनुमति देने के लिए उच्च ऊर्जा फोटॉन को अवशोषित करना होगा:
स्रोत: गेब्रियल बोलिवर
अणुओं का अवशोषण स्पेक्ट्रम
अणु में परमाणु होते हैं, और ये विद्युत चुम्बकीय विकिरण को भी अवशोषित करते हैं; हालांकि, उनके इलेक्ट्रॉन रासायनिक बंधन का हिस्सा हैं, इसलिए उनके संक्रमण अलग हैं। आणविक कक्षीय सिद्धांत की एक महान विजय रासायनिक संरचना के अवशोषण स्पेक्ट्रा से संबंधित इसकी क्षमता है।
इस प्रकार, एकल, डबल, ट्रिपल, संयुग्मित बांड और सुगंधित संरचनाएं, अपने स्वयं के इलेक्ट्रॉनिक राज्य हैं; और इसलिए वे बहुत विशिष्ट फोटॉनों को अवशोषित करते हैं।
कई परमाणुओं के होने से, अंतः-अणुक अंतःक्रियाओं के अलावा, और उनके बंध (जो ऊर्जा को भी अवशोषित करते हैं) के कंपन से, अणुओं के अवशोषण स्पेक्ट्रा में "पहाड़" का रूप होता है, जो उन बैंडों को इंगित करता है जिनमें वेवलेंग्थ शामिल होती हैं जहां इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण होते हैं।
इन स्पेक्ट्रा के लिए धन्यवाद, एक यौगिक की विशेषता, पहचान की जा सकती है, और यहां तक कि बहुभिन्नरूपी विश्लेषण के माध्यम से, इसकी मात्रा निर्धारित की जाती है।
मेथिलीन ब्लू
स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से Wnt
ऊपरी छवि मेथिलीन नीले संकेतक के स्पेक्ट्रम को दिखाती है। जैसा कि इसका नाम स्पष्ट रूप से इंगित करता है, यह नीला है; लेकिन क्या इसे अपने अवशोषण स्पेक्ट्रम से जांचा जा सकता है?
ध्यान दें कि 200 और 300 एनएम के तरंग दैर्ध्य के बीच बैंड हैं। 400 और 500 एनएम के बीच लगभग कोई अवशोषण नहीं है, अर्थात, यह बैंगनी, नीले या हरे रंग को अवशोषित नहीं करता है।
हालांकि, इसमें 600 एनएम के बाद एक मजबूत अवशोषण बैंड है, और इसलिए इसमें कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण हैं जो लाल बत्ती के फोटोन को अवशोषित करते हैं।
नतीजतन, और दाढ़ अवशोषक के उच्च मूल्यों को देखते हुए, मेथिलीन नीला एक गहन नीले रंग का प्रदर्शन करता है।
क्लोरोफिल ए और बी
स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से सर्ज हेलफरिक
जैसा कि छवि में देखा जा सकता है, ग्रीन लाइन क्लोरोफिल ए के अवशोषण स्पेक्ट्रम से मेल खाती है, जबकि नीली रेखा क्लोरोफिल बी से मेल खाती है।
सबसे पहले, बैंड जहां दाढ़ अवशोषक सबसे बड़ी हैं, उनकी तुलना की जानी चाहिए; इस मामले में, 400 से 500 एनएम के बीच, बाईं ओर के लोग। क्लोरोफिल एक बैंगनी रंग को अवशोषित करता है, जबकि क्लोरोफिल बी (ब्लू लाइन) नीले रंगों को अवशोषित करता है।
क्लोरोफिल बी को 460 एनएम के आसपास अवशोषित करके, नीला, पीला रंग परिलक्षित होता है। दूसरी ओर, यह 650 एनएम, नारंगी प्रकाश के पास भी दृढ़ता से अवशोषित करता है, जिसका अर्थ है कि यह रंग नीला प्रदर्शित करता है। यदि पीला और नीला मिश्रण, तो परिणाम क्या है? रंग हरा।
और अंत में, क्लोरोफिल नीले-बैंगनी रंग को अवशोषित करता है, और 660 एनएम के करीब एक लाल प्रकाश भी। इसलिए, यह पीले रंग से "नरम" हरे रंग का प्रदर्शन करता है।
संदर्भ
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- Rabanales विश्वविद्यालय परिसर। (एस एफ)। स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री: अवशोषण स्पेक्ट्रा और बायोमोलेक्यूलस का वर्णमिति परिमाण। । से पुनर्प्राप्त: uco.es
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