Fotony światła są emitowane, gdy elektron spada z powrotem do stanu podstawowego po wzbudzeniu.
Testy płomieniowe
Testy płomieniowe są użyteczne, ponieważ wzbudzenia gazowe wytwarzają widmo emisji linii charakterystycznych dla danego pierwiastka. Dla porównania, żarzenie produkuje ciągłe pasmo światła z pikiem zależnym od temperatury gorącego obiektu.
Gdy atomy gazu lub pary są wzbudzane, na przykład przez ogrzewanie lub zastosowanie pola elektrycznego, ich elektrony są w stanie przejść z ich stanu podstawowego do wyższych poziomów energetycznych. Gdy wracają do stanu podstawowego, podążając jasno określonymi ścieżkami zgodnie z kwantowymi prawdopodobieństwami, emitują fotony o bardzo określonej energii. Energia ta odpowiada poszczególnym długościom fali świetlnej, a więc wytwarza poszczególne kolory światła. Każdy pierwiastek ma swój „odcisk palca” w postaci widma emisji liniowej, co ilustrują poniższe przykłady.
Widmo liniowe dla wodoru.
Widmo liniowe dla helu.
Widmo liniowe dla neonu.
Ponieważ każdy pierwiastek ma dokładnie określone widmo emisji liniowej, naukowcy są w stanie zidentyfikować je na podstawie koloru płomienia, który wytwarzają. Na przykład, miedź wytwarza niebieski płomień, lit i stront czerwony płomień, wapń pomarańczowy płomień, sód żółty płomień, a bar zielony płomień.
Ten obrazek ilustruje charakterystyczne kolory wytwarzane przez spalanie poszczególnych pierwiastków.
Płomień z palnika oksyacetylenowego pali się w temperaturze ponad 3000?C, wystarczająco gorącej, aby używać jej do spawania pod wodą.
Płomień
Kolor mówi nam o temperaturze płomienia świecy. Wewnętrzne jądro płomienia świecy jest jasnoniebieskie, o temperaturze około 1670 K (1400 °C). Jest to najgorętsza część płomienia. Kolor wewnątrz płomienia staje się żółty, pomarańczowy, a w końcu czerwony. Im dalej od środka płomienia, tym niższa będzie jego temperatura. Czerwona część jest około 1070 K (800 °C).
Pomarańczowe, żółte i czerwone kolory w płomieniu nie odnoszą się tylko do temperatury koloru. Gazowe wzbudzenia również odgrywają ważną rolę w kolorze płomienia. Jednym z głównych składników w płonącym płomieniu jest sadza, która ma złożony i różnorodny skład związków węgla. Różnorodność tych związków tworzy praktycznie ciągły zakres możliwych stanów kwantowych, do których mogą być wzbudzone elektrony. Kolor emitowanego światła zależy od energii emitowanej przez każdy elektron powracający do swojego pierwotnego stanu.
.