Γιατί διαφορετικά αέρια παράγουν χρώματα;
1. Ηλεκτρόνια και επίπεδα ενέργειας:
* Τα άτομα έχουν ηλεκτρόνια που καταλαμβάνουν συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Αυτά τα επίπεδα είναι σαν τα σκαλοπάτια σε μια σκάλα, με υψηλότερα επίπεδα που απαιτούν περισσότερη ενέργεια.
* Όταν ένα αέριο θερμαίνεται ή εκτίθεται σε ηλεκτρικό ρεύμα, τα ηλεκτρόνια του απορροφούν ενέργεια και μεταβαίνουν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Αυτό ονομάζεται διέγερση .
2. Εκπομπή φωτός:
* Ένα διεγερμένο ηλεκτρόνιο είναι ασταθές και θέλει να επιστρέψει στην κατάσταση του εδάφους του (χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας).
* Για να γίνει αυτό, απελευθερώνει την απορροφημένη ενέργεια ως φωτόνιο φωτός. Το χρώμα του φωτός εξαρτάται από τη διαφορά ενέργειας μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης εδάφους.
* Δεδομένου ότι διαφορετικά στοιχεία έχουν μοναδικές διαμορφώσεις ηλεκτρονίων και επίπεδα ενέργειας, εκπέμπουν φωτόνια ειδικών μηκών κύματος, με αποτέλεσμα διαφορετικά χρώματα.
3. Παραδείγματα:
* νέον: Όταν το αέριο νέον είναι ενθουσιασμένο, τα ηλεκτρόνια του εκπέμπουν φωτόνια στην κόκκινη πορτοκαλί περιοχή του φάσματος, δίνοντάς του την υπογραφή του λάμψη.
* νάτριο: Οι λαμπτήρες ατμών νατρίου εκπέμπουν ένα φωτεινό κίτρινο φως λόγω της διαφοράς ενέργειας μεταξύ των επιπέδων ηλεκτρονίων του νατρίου.
* αργόν: Το Argon εκπέμπει ένα μπλε-μοβ φως όταν είναι ενθουσιασμένος.
4. Φασματοσκοπική ανάλυση:
* Τα ξεχωριστά χρώματα που παράγονται από διαφορετικά αέρια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της σύνθεσής τους.
* Αυτή είναι η αρχή πίσω από το φασματοσκοπική ανάλυση , μια ισχυρή τεχνική που χρησιμοποιείται στη χημεία, την αστρονομία και άλλους τομείς.
Συνοπτικά:
Το χρώμα που παράγεται από ένα αέριο είναι ένα άμεσο αποτέλεσμα των μοναδικών διαμορφώσεων ηλεκτρονίων και των ενεργειακών επιπέδων των ατόμων του. Όταν ενθουσιάστηκαν, τα ηλεκτρόνια πηδούν σε υψηλότερα επίπεδα και στη συνέχεια απελευθερώνουν ενέργεια ως φωτόνια συγκεκριμένων μήκους κύματος, οδηγώντας στα χαρακτηριστικά χρώματα που παρατηρούμε.
