[분광학] 기체의 흡수 스펙트럼과 지네의 발

[분광학] 기체의 흡수 스펙트럼과 지네의 발

광원에서 나온 빛을 저온의 기체에 통과시키면

저온의 기체에 해당하는 에너지 준위를 이동하는

에너지만큼 흡수하고 나머지 빛은 통과시키게 되므로

흡수 스펙트럼을 관찰할 수 있다.

투명한 지네의 발

투명한 지네가 발견되었다고 가정해보자.

이 지네의 발의 크기가 얼마인지?

그리고 몇 개의 발을 갖고 있는지?

를 알고 싶다면,

어떻게 측정할 수 있을까?

단, 이 지네는 사람이 신발을 던져주면,

자신의 발의 크기에 맞는 신발을 신을 줄 안다.

그래서

크기가 1 mm부터 50 mm인 신발을

100개씩 지네에게 던져보기로 했다.

1 mm 신발을 던져 주었더니,

그대로 전부 내놓았다.

이런 식으로,

2 mm, 3 mm, 4 mm, ...

신발의 크기를 증가시켜 가면서

순차적으로 지네에게 신발을 던져 주었을 때,

27 mm 신발을 던져 주었더니,

40개 신발만 내놓았다.

---> 투명한 지네는

60개의 발을 갖고 있으며,

그 발의 크기는 27 mm임을 알 수 있다.

기체 분자의 흡수 스펙트럼

> 지네 = 기체 분자

> 지네의 발 = 기체 분자에 존재하는 발색단

> 신발 = 빛

> 신발의 크기 = 빛의 파장

> 신발의 개수 = 빛의 세기 = 광자의 개수 = 발색단의 개수

( 참고: 발색단 https://ywpop.tistory.com/12905 )

기체 분자에

빛의 파장의 크기 순서대로

빛을 쬐여주었을 때,

특정 파장의 빛을 흡수한다면,

그 흡수 파장의 값으로부터

기체 분자에 존재하는 발색단의 종류를 짐작할 수 있다.

발색단을

기체 분자에 존재하는

전자의 에너지 준위의 크기라고 생각해 보자.

기체 분자의 종류가 다르면,

전자의 에너지 준위의 크기가 다르며,

따라서

기체 분자에 빛을 쬐여주었을 때,

기체 분자가 흡수하는 빛의 파장의 크기로부터,

즉, 기체 분자의 흡수 스펙트럼으로부터

기체 분자의 종류를 알아낼 수 있다.

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8545 ]

선 스펙트럼. 방출 스펙트럼과 흡수 스펙트럼

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