Γιατί τα βραχύτερα μήκη κύματος απορροφώνται σε μόρια αερίου και όχι σε μακρά μήκη κύματος;

Δεν είναι απαραίτητα ότι τα μικρότερα μήκη κύματος * απορροφούνται * πιο εύκολα, αλλά μάλλον ότι είναι πιο πιθανό να αλληλεπιδρούν με μόρια με τρόπο που οδηγεί σε απορρόφηση . Εδώ είναι γιατί:

* Επίπεδα ενέργειας: Τα μόρια έχουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Όταν ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά με ένα μόριο, η ενέργεια του φωτονίου πρέπει να ταιριάζει με τη διαφορά μεταξύ δύο επιπέδων ενέργειας για την απορρόφηση. Τα μικρότερα μήκη κύματος φέρουν περισσότερη ενέργεια από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (σκεφτείτε τη σχέση μεταξύ συχνότητας και ενέργειας:e =hν, όπου e είναι ενέργεια, H είναι σταθερά του Planck και ν είναι συχνότητα). Ως εκ τούτου, τα βραχύτερα μήκη κύματος είναι πιο πιθανό να έχουν τη σωστή ποσότητα ενέργειας για να διεγείρουν ένα μόριο σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.

* συντονισμός: Η έννοια του συντονισμού είναι σημαντική εδώ. Ακριβώς όπως ένα πιρούνι συντονισμού δονείται όταν εκτίθεται στη συχνότητα συντονισμού του, ένα μόριο θα "αντηχεί" με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία της οποίας η συχνότητα ταιριάζει με τη διαφορά μεταξύ των επιπέδων ενέργειας. Αυτός ο συντονισμός οδηγεί σε απορρόφηση της ενέργειας του φωτονίου.

* Μοριακές δονήσεις και περιστροφές: Τα μόρια δεν είναι στατικές οντότητες. Δονείται και περιστρέφονται. Αυτές οι δονήσεις και περιστροφές αντιστοιχούν σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Τα μικρότερα μήκη κύματος έχουν τη σωστή ενέργεια για να προκαλέσουν αυτές τις δονήσεις και περιστροφές, αυξάνοντας την πιθανότητα απορρόφησης.

Σκεφτείτε το έτσι:

* Φανταστείτε μια κούνια. Μπορείτε να το πιέσετε απαλά με ένα μακρύ μήκος κύματος (χαμηλή ενέργεια) και μπορεί να κυριαρχήσει λίγο.

* Αλλά αν το πιέζετε με ένα μικρό μήκος κύματος (υψηλή ενέργεια), είναι πιο πιθανό να πάρετε μια μεγάλη κούνια, μεταφέροντας την ενέργειά σας στην κούνια.

Σημαντικές σημειώσεις:

* Δεν όλα τα μόρια απορροφούν όλα τα μικρά μήκη κύματος: Τα ειδικά μήκη κύματος που απορροφώνται εξαρτώνται από τη δομή του μορίου και τις διαφορές του σε επίπεδο ενέργειας.

* Τα μεγαλύτερα μήκη κύματος μπορούν ακόμα να απορροφηθούν: Ενώ είναι λιγότερο συνηθισμένα, τα μακρύτερα μήκη κύματος μπορούν να απορροφηθούν εάν η διαφορά ενέργειας μεταξύ των επιπέδων ενέργειας είναι επαρκώς μικρή.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις!