Verschil tussen absorptie en emissie

Inhoudsopgave:

Belangrijkste verschil - Absorptie versus emissie
Wat is absorptie?
Wat is emissie?
Verschil tussen en emissie

Belangrijkste verschil - Absorptie versus emissie

Absorptie en emissie zijn twee veelvoorkomende verschijnselen die verband houden met elektronenovergangen binnen energieniveaus van een atoom. Elk atoom bestaat uit een dichte kern en een enorm gebied van lege ruimte dat bestaat uit energieschillen waar elektronen zich bevinden. De energieschillen dichter bij de kern hebben minder energie en de energie neemt toe naarmate het verder van de kern komt. Bijgevolg dragen de elektronen die zich in de lagere energieniveaus bevinden, respectievelijk lagere energie en degenen die de hogere energieniveaus bezetten, dragen een grotere hoeveelheid energie. Daarom, een elektron in een lager energieniveau moet energie opnemen om naar een hoger energieniveau te gaan en zo ook een elektron in een hoger energieniveau moet een equivalente hoeveelheid energie uitzenden om naar een lager energieniveau te gaan. Dit is de grootste verschil tussen absorptie en emissie.

Wat is absorptie?

De energie van de orbitalen rond de atoomkernen is discreet. Het betekent dat deze energie niet continu varieert en bepaalde waarden aanneemt. De elektronen die zich in deze orbitalen bevinden, dragen ook dezelfde hoeveelheid discrete energie. Wanneer elektronen interageren met elektromagnetische straling, absorberen ze de energie ervan en zijn ze in staat om naar hogere energieniveaus orbitalen binnen het atoom te stijgen. Om dit te laten gebeuren, moet de energie die door de elektromagnetische golf wordt gedragen gelijk zijn aan de energiekloof tussen de orbitalen. Het is bewezen dat elektromagnetische golven ook discrete hoeveelheden energie vervoeren in plaats van energie in een continue vorm. Bovendien vindt deze overdracht van energie plaats tussen het elektron en de golf in een optimale toestand.

Daarom staat het proces waarbij een elektron een discrete hoeveelheid energie accepteert (die eraan wordt geleverd door een elektromagnetische golf) en zichzelf naar een hoger energieniveau verheft, bekend als 'absorptie'. Afhankelijk van de energie die door de elektromagnetische golf wordt geleverd, kan het elektron ofwel naar het volgende energieniveau gaan of naar een hoger niveau waarbij meerdere niveaus worden overgeslagen. De energie die door de elektromagnetische golven wordt geleverd, moet echter overeenkomen met de overgangsenergiekloof tussen de orbitalen. Als er voldoende energie wordt geleverd door de energiebron, kunnen de elektronen deze energie absorberen en zo opgewonden raken dat het de atomaire orbitalen verlaat. Dit wordt ‘ionisatie’ genoemd.

Wat is emissie?

Dezelfde verklaring geldt ook voor het geval van emissie. Dit is het omgekeerde proces van absorptie, waarbij energie wordt afgegeven. Daarom, als een elektron met een hoger energieniveau naar beneden moet gaan naar een orbitaal met lagere energie, moet het zijn extra energie vrijgeven. Deze extra energie komt ook vrij als een elektromagnetische golf die een discrete hoeveelheid energie kan vervoeren. Net als bij absorptie hangt de hoeveelheid energie die vrijkomt af van hoe ver het elektron moet vallen. Hoe dieper het moet vallen, hoe meer energie het moet vrijgeven.

Het vrijkomen van deze energie hoeft echter niet in één keer te gebeuren. Het elektron kan ook vallen door af en toe energie vrij te maken. En elke keer dat het energie vrijgeeft, zou het dat doen in de vorm van elektromagnetische golven. Daarom zouden de hogere emissies in het bereik van röntgenstralen enz. zijn en de lagere energie-emissies in het bereik van IR-stralen enz. LASERS worden geproduceerd door gestimuleerde emissie. Wat hier gebeurt, is dat elektronen energie uitstralen onder invloed van een externe lichtstraal (elektromagnetische golf), waarbij de golven parallel worden uitgezonden.