Absorption, Emission

Absorptions- und Emissionsübergänge
1a. Lichtquelle und das kontinuierliche Spektrum

Unter Lichtabsorption wird allgemein Energieaufnahme verstanden. Treten also Photonen in einem Lichtstrahl mit der Energie E = f · h mit Atomen oder Molekülen (z.B. einer Gaswolke) in Wechselwirkung, dann können die äußeren Elektronen dieser Atome oder Moleküle, entsprechend E– E1=h·f; (E2 > E1), auf eines der höheren, angeregten Energieniveaus gehoben werden. Das Photon hört nach diesem Vorgang auf zu existieren. Im Absorptionsspektrum wird dieses durch eine schwarze Linie repräsentiert, siehe Abb.1b.

Unter Lichtemission wird allgemein Energieabgabe verstanden. Betrachten wir Atome oder Moleküle, z.B. der gleichen Gaswolke, mit angeregten Elektronen, dann kann der Grundzustand dieser Atome / Moleküle durch die Abgabe, Emission eines entsprechenden Energiequants, Photons E– E1=h·f; (E2 > E1) erreicht werden. Im Emmissionsspektrum wird dieses als eine farbige Linie repräsentiert, siehe Abb.1c. Die Summe dieser Linien ergibt das Linienspektrum. Im Falle unendlich vieler Linien sprechen wir vom kontinuierlichen Spektrum, Abb.1a.

1b. Lichtquelle, Gaswolke und das kontinuierliche Spektrum mit einer Absorptionslinie.
1c. Lichtquelle, Gaswolke und das Linien-Spektrum eines Energieüberganges.

Die Energieniveaus, und damit auch mögliche Übergänge zwischen ihnen, sind für jedes chemische Element, aber auch für alle aus diesen Elementen entstehenden Moleküle, wie Fingerabdrücke charakteristisch. Folglich es ist im Prinzip möglich aus der Kenntnis der Absorptions- bzw. Emissions-Spektren auf die beteiligten Atome oder Moleküle zu schließen.

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