Elektron berenergi perlu melepaskan energi untuk kembali ke keadaan stabilnya. Ketika pelepasan ini terjadi, itu terjadi dalam bentuk cahaya. Oleh karena itu, spektrum emisi atom mewakili elektron dalam atom yang kembali ke tingkat energi yang lebih rendah. Karena sifat fisika kuantum, elektron hanya dapat menyerap dan memancarkan energi diskrit tertentu. Setiap elemen memiliki susunan karakteristik orbital elektron dan energi yang menentukan warna garis emisi.
Dunia Kuantum
Sementara banyak hal yang kita anggap ditentukan oleh mekanika klasik dan kontinyu, dunia atom ditentukan oleh diskontinuitas dan probabilitas. Elektron dalam atom ada pada tingkat energi diskrit tanpa jalan tengah. Jika sebuah elektron tereksitasi ke tingkat energi baru, ia melompat ke tingkat itu secara instan. Ketika elektron kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, mereka melepaskan energi dalam paket terkuantisasi. Anda dapat membandingkan ini dengan api yang perlahan padam. Api yang membakar memancarkan energi terus menerus saat mendingin dan akhirnya padam. Sebaliknya, sebuah elektron memancarkan semua energinya secara instan dan melompat ke tingkat energi yang lebih rendah tanpa melewati keadaan transisi.
Apa yang Menentukan Warna Garis dalam Spektrum Emisi?
Energi dari cahaya ada dalam paket yang disebut foton. Foton memiliki energi berbeda yang sesuai dengan panjang gelombang yang berbeda. Oleh karena itu, warna garis emisi mencerminkan jumlah energi yang dilepaskan oleh sebuah elektron. Energi ini berubah tergantung pada struktur orbital atom dan tingkat energi elektronnya. Energi yang lebih tinggi sesuai dengan panjang gelombang menuju ujung biru yang lebih pendek dari spektrum cahaya tampak.
Garis Emisi dan Penyerapan
Ketika cahaya melewati atom, atom tersebut dapat menyerap sebagian energi cahaya. Spektrum serapan menunjukkan kepada kita panjang gelombang mana dari cahaya yang diserap oleh gas tertentu. Spektrum serapan terlihat seperti spektrum kontinu , atau pelangi, dengan beberapa garis hitam. Garis hitam ini mewakili energi foton yang diserap oleh elektron dalam gas. Ketika kami melihat spektrum emisi untuk gas yang sesuai, itu akan menampilkan kebalikannya; spektrum emisi akan menjadi hitam di mana-mana kecuali untuk energi foton yang diserap sebelumnya.
Apa yang Menentukan Jumlah Garis?
Spektrum emisi dapat memiliki banyak garis. Jumlah garis tidak sama dengan jumlah elektron dalam atom. Misalnya, hidrogen memiliki satu elektron, tetapi spektrum emisinya menunjukkan banyak garis. Sebaliknya, setiap garis emisi mewakili lompatan energi yang berbeda yang dapat dilakukan oleh elektron atom. Ketika kita memaparkan gas ke foton dari semua panjang gelombang, setiap elektron dalam gas dapat menyerap foton dengan energi yang tepat untuk membangkitkannya ke tingkat energi berikutnya yang memungkinkan. Oleh karena itu, foton dari spektrum emisi mewakili berbagai kemungkinan tingkat energi.
Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
