Các vạch phát xạ nổi bật (Click để tính Năng lượng)
Nguyên lý vật lý - Sự kích thích electron
Khi electron nhận năng lượng (từ nhiệt của ngọn lửa hoặc sự va chạm của các hạt gió Mặt Trời), nó nhảy lên mức năng lượng cao hơn. Trạng thái này không bền - electron nhanh chóng rơi trở lại quỹ đạo cũ, giải phóng ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu năng lượng giữa hai mức. Bước sóng của photon đó chính là "dấu vân tay" đặc trưng của từng nguyên tố.
ΔE = E₂ − E₁ = h·f = h·c / λ
Năng lượng photon phát ra = hiệu năng lượng hai mức electron
⚡ Máy tính năng lượng Photon Interactive
nm
|
Tần số (f) ≈ Hz
|
Năng lượng (ΔE) ≈ eV
* Mẹo: Click vào bất kỳ thẻ vạch phổ nào ở trên để tự động điền bước sóng vào máy tính này.
h
Hằng số Planck
6.626 × 10⁻³⁴ J·s
c
Tốc độ ánh sáng
2.998 × 10⁸ m/s
λ
Bước sóng
380 – 780 nm (khả kiến)
1 eV
Electronvolt -> Joule
1.602 × 10⁻¹⁹ J
Ứng dụng thực tiễn của Quang Phổ Phát Xạ
Thiên văn học (Spectroscopy): Ánh sáng là nguồn thông tin duy nhất từ các vì sao. Bằng cách phân tích vạch quang phổ, các nhà thiên văn học xác định được thành phần hóa học, nhiệt độ, và tốc độ di chuyển của các thiên hà cách chúng ta hàng tỷ năm ánh sáng.
Công nghệ Pháo hoa: Các nghệ nhân sử dụng muối của các kim loại để tạo màu sắc rực rỡ. Ví dụ: Strontium (Sr) cho màu đỏ thẫm, Barium (Ba) cho màu xanh lá cây rực rỡ, Copper (Cu) cho màu xanh lam, và Sodium (Na) cho màu vàng cam.
Phân tích Hóa học (Flame Test): Thử nghiệm ngọn lửa là phương pháp cổ điển để nhận diện nhanh các ion kim loại kiềm và kiềm thổ trong phòng thí nghiệm dựa trên màu sắc đặc trưng của chúng khi bị đốt cháy.