Différence entre spectre continu et spectre linéaire

Différence principale - spectre continu par rapport au spectre linéaire

Un spectre est un ensemble de longueurs d’onde caractéristiques du rayonnement électromagnétique émis ou absorbé par un objet, une substance, un atome ou une molécule particulier. Les couleurs de l'arc-en-ciel, des micro-ondes, du rayonnement ultraviolet et des rayons X en sont quelques exemples. Un spectre est caractéristique des éléments présents dans le matériau considéré. Le spectre continu et le spectre linéaire sont deux types de spectres; leur principale différence est que spectre continu ne contient pas de lacunes, alors que le spectre linéaire contient de nombreuses lacunes. Cependant, il est important d’en savoir plus sur le spectre d’absorption et le spectre d’émission, qui sont les deux spectres principaux, avant d’apprendre la différence entre spectre continu et spectre linéaire, car les spectres d’absorption et d’émission sont responsables de la création des spectres continu et linéaire.. 

Cet article explore,

1. Qu'est-ce qu'un spectre d'absorption?
2. Qu'est-ce qu'un spectre d'émission
3. Qu'est-ce qu'un spectre continu?
4. Qu'est-ce qu'un spectre de lignes?
5. Quelle est la différence entre spectre continu et spectre linéaire?

Qu'est-ce qu'un spectre d'absorption?

Lorsque le rayonnement électromagnétique traverse un certain matériau, certaines longueurs d’onde caractéristiques sont absorbées par les éléments du matériau. Cependant, les photons réémis ne sont pas réémis dans le même sens. En raison de l'absence de ce rayonnement électromagnétique absorbé, des lignes noires apparaissent dans le spectre. Un spectre d'absorption est tracé avec l'absorbance sur l'axe des y et la longueur d'onde ou la fréquence sur l'axe des x. Les spectres d'absorption sont utilisés dans diverses techniques d'analyse telles que la spectroscopie d'absorption atomique et la spectroscopie d'absorption UV. Ces techniques sont utilisées pour identifier une espèce donnée dans un mélange donné ou pour confirmer l'identité d'une espèce particulière..

Qu'est-ce qu'un spectre d'émission?

Lorsqu'un faisceau de rayonnement électromagnétique est envoyé à travers un échantillon d'atomes ou de molécules, les électrons qu'ils contiennent absorbent de l'énergie et se transfèrent dans un état d'énergie plus élevé. Ensuite, ils retombent dans les états énergétiques antérieurs qu’ils occupaient en donnant l’énergie supplémentaire qu’ils absorbaient. Lorsque l’énergie libérée est représentée en fonction de la longueur d’onde, on parle de spectre d’émission..

Un spectre d'absorption est désigné par les lignes sombres sur un fond clair, tandis que le contraire est représenté par un spectre d'émission. Ces deux sont l'inverse de l'autre. Pour un élément donné, les lignes d'absorption correspondent aux fréquences des lignes d'émission. En effet, l'énergie absorbée par les électrons d'un certain élément pour atteindre des niveaux d'énergie plus élevés est émise lorsqu'ils retournent au niveau d'énergie précédemment occupé..

Qu'est-ce qu'un spectre continu?

Un spectre continu est créé en combinant les spectres d'absorption et d'émission. La principale exigence pour qu'un spectre soit un spectre continu est qu'il doit contenir toutes les longueurs d'onde d'une gamme donnée. La lumière visible, lorsqu'elle est diffractée, produit un spectre continu. L'arc-en-ciel contient sept couleurs qui se fondent l'une dans l'autre sans laisser de faille. Quand un objet noir est chauffé pour briller, il émet un rayonnement à spectre continu.

Cependant, les scientifiques disent que le spectre continu contient également des lacunes et ne peut être vu que lorsqu'il est analysé par un spectromètre. Un spectre continu idéal ne doit pas contenir ni écart que ce soit. Ceci ne peut être réalisé que dans des conditions de laboratoire parfaites et est très rare.

Figure 1: Formation de spectre continu

Qu'est-ce qu'un spectre de ligne?

Les spectres linéaires ne sont générés que dans le spectre d'absorption ou le spectre d'émission. Il montre des lignes isolées séparées dans un spectre donné. Il peut s’agir de lignes d’absorption apparaissant sous forme de lignes sombres sur un fond clair ou de lignes d’émission brillantes apparaissant sur un fond.

Les spectres linéaires peuvent être produits en utilisant la même source de lumière qui produit un spectre continu. Sous haute pression, un gaz produit un spectre continu. Cependant, sous basse pression, le même gaz peut donner lieu à un spectre d’absorption ou d’émission. Si le gaz est froid, il donne lieu à un spectre d'absorption. Si le gaz est produit en association avec de la chaleur, il produit un spectre d'émission.

Figure 2: Spectre d'émission du fer

Différence entre spectre continu et spectre linéaire

Définition

Spectre continu: Le spectre continu est l'image superposée des spectres d'absorption et d'émission.

Spectre de ligne: Le spectre linéaire est soit un spectre d'absorption (lignes sombres sur un arrière-plan brillant), soit un spectre d'émission (lignes lumineuses sur un arrière-plan sombre)..

Lacunes

Spectre continu: Les spectres continus ne contiennent pas de lacunes observables. 

Spectre de ligne: Il y a des écarts énormes entre les lignes.

Longueur d'onde

Spectre continu: Le spectre continu contient toutes les longueurs d'onde d'une gamme donnée.

Spectre de ligne: Le spectre de lignes ne contient que quelques longueurs d'onde.

Exemples

Spectre continu: Les rayonnements arc-en-ciel et corps noir sont des exemples de spectre continu. 

Spectre de ligne: Les spectres d’émission d’hydrogène et les spectres d’absorption d’hydrogène sont des exemples de spectres linéaires.

Conclusion

La principale différence entre le spectre continu et le spectre de raies réside dans le fait que les spectres de raies peuvent être vus comme des raies d’émission isolées ou des raies d’absorption, séparées par des écarts importants, alors que les spectres continus ne contiennent pas d’espace et peuvent être produits en superposant les spectres d’émission et d’absorption le même élément.

Référence:
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Courtoisie d'image:
1. “Lignes spectrales en” Par utilisateur: Jhausauer - Auteur (domaine public) via Commons Wikimedia
2. “Emission spectre-Fe” Par utilisateur: nilda - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia