Simulering av elektronsprang og absorpsjonsspekter

Kva er eit spekter?

Eit spekter er lys som er delt opp i dei ulike bølgelengdene det består av. Dei ulike bølgelengdene oppfattar vi som ulike fargar. Når sollys treffer regndropar i lufta, blir lyset delt opp i ulike fargar og dannar ein regnboge. Regnbogen er derfor eit døme på eit spekter.

Når vi sender lys gjennom eit prisme, blir dei ulike bølgelengdene skilde frå kvarandre. Kva type spekter som oppstår, er avhengig av lyskjelda og kva stoff lyset har passert gjennom.

Kontinuerleg spekter

Lys frå sola gir eit kontinuerleg spekter. Det vil seie at alle fargane frå fiolett til raudt går jamt over i kvarandre. Det skjer fordi sollyset inneheld alle dei synlege bølgelengdene.

Emisjonsspekter

Dersom lyset kjem frå ein varm, lysande gass, blir det danna eit emisjonsspekter. I eit emisjonsspekter ser vi berre enkelte lyse linjer på bestemde stader i spekteret.

Linjene oppstår fordi elektrona i atoma blir tilført energi og hoppar til høgare energinivå. Når elektrona fell tilbake til eit lågare energinivå, sender dei ut lys med bestemde bølgelengder. Kvart grunnstoff har sitt eige mønster av emisjonslinjer.

Absorpsjonsspekter

Når kontinuerleg lys frå ei lyskjelde, som sola, passerer gjennom ein kaldare gass, blir det danna eit absorpsjonsspekter. Atoma i gassen absorberer då lys med bestemde bølgelengder slik at det oppstår mørke linjer i det elles kontinuerlege spekteret.

Dei mørke absorpsjonslinjene ligg på dei same bølgelengdene som emisjonslinjene for det same grunnstoffet. Ved å studere slike spekter kan forskarar finne ut kva stoff som finst i stjerner og andre himmellekamar.

Eksitering

I eit absorpsjonsspekter blir berre visse bølgelengder absorberte av atoma i gassen. Lyset består av små energipakkar som blir kalla foton. Viss eit foton har akkurat rett energi, kan det bli absorbert av eit elektron og få elektronet til å hoppe til eit høgare energinivå. Dette kallar vi eksitering.

Kva foton som blir absorberte, er avhengig av kva energinivå elektronet er på. Elektron i det lågaste energinivået treng andre energimengder enn elektron som allereie er på eit høgare energinivå. Derfor kan ulike atom absorbere ulike bølgelengder av lys.

Vi teiknar ofte hydrogenatomet med elektronet i det lågaste energinivået, men i verkelegheita finst det også hydrogenatom med elektron i høgare energinivå. Desse atoma kan absorbere andre bølgelengder enn atom som er i grunntilstanden.