Re: Aiuto chimica: spettri di emissione...

From: Mario Leigheb <leigheb_at_frascati.enea.it>
Date: 1999/09/09

Maux wrote:
> ... Purtroppo, non mi � chiaro il meccanismo di emissione di onde
> elettromagnetiche (spettri di emissione caratteristica, raggi X,
> ecc.) degli atomi.
> Sono d'accordo sul fatto che per far si che gli atomi passino in uno
> stato energetico eccitato, hanno bisogno di energia che verr�
> assorbita dagli atomi stessi

Questo e' un modo un po' confuso di vedere le cose.
Prendiamo l'atomo di idrogeno nello stato fondamentale 1s; di meccanismi
per produrre uno stato eccitato, o addirittura per ionizzare l'atomo, ce
ne sono diversi.
Per esempio:
a) ionizzazione per collisione ione-elettrone
b) eccitazione per collisione ione-elettrone
c) fotoionizzazione per assorbimento di fotone
d) eccitazione per assorbimento di fotone

> ... e poi rilasciata per ritornare alla
> posizione di stabilit� iniziale corrispondente al pi� basso livello
> energetico

Analogamente, per i decadimenti, che possono anche non tornare allo
stato fondamentale ma ad uno stato eccitato intermedio (le righe
appartenenti alle serie Balmer, Paschen, Brackett e Pfund sono appunto
decadimenti in stati diversi dal fondamentale), esistono vari processi,
come:
a) emissione spontanea
b) ricombinazione radiativa
c) ricombinazione dielettronica
Tutti questi processi sono modellati piu' o meno esattamente a seconda
del contesto; ad esempio la probabilita' di eccitazione per collisione
ione-elettrone e' diversa a seconda di urto con un fascio di elettroni
monocromatici, oppure di urto con un elettrone appartenenete ad un
plasma maxwelliano, oppure per urto con un elettrone appartenenete ad un
plasma non maxwelliano, ecc. ecc.

> ... emettendo onde E.M. caratteristiche che possono essere
> immaginate come l'eco nello spazio ...

Eco nello spazio?
Oltre tutto l'emissione di fotone non e' l'unico meccanismo di
decadimento. P. es. autoionizzazione e emissione di elettrone Auger.

> ... non riesco a dedurre dal testo se le
> varie radiazioni prodotte e classificabili in serie di Lyman,Balmer,
> Paschen,Brackett e Pfund, siano presenti in maniera sovrapposta per
> qualsiasi tipo di sollecitazione, oppure si manifestano anche
> separatamente sotto lo stimolo di sollecitazioni esterne di entit�
> differente???

Be' se hai UN SINGOLO atomo di idrogeno nello stato fondamentale + UN
SINGOLO elettrone con energia sufficiente a eccitare una transizione p.
es. 1s -> 4f, poi ti ritrovi un atomo di idrogeno nello stato eccitato
4f che puo' decadere alla stessa shell 4 (4d, 4p, 4s), alla shell n=3
(3s, 3p, 3d), n=2 (2s, 2p), n=1 (1s).
Ongnuna di queste possibili transizioni ha una sua probabilita'
calcolabile con grande accuratezza. Se hai uno spettrometro puntato sul
tuo atomo, vedrai un fotone di energia corrispondente alla differenza
tra 4f e stato finale.
Ovviamente, se hai un plasma di idrogeno con MILIARDI di atomi di
idrogeno ad una certa temperatura T, avrai contemporaneamente atomi
neutri nello stato fondamentale, neutri in tutti gli stati eccitati, e
anche ioni, ed e' possibile calcolare le proporzioni di ciascuna specie.
Ovviamente se punti lo spettrometro sul plasma vedrai tutte le righe
possibili immaginabili.
Credo che questo risponda al tuo dubbio.
Mario Leigheb
Received on Thu Sep 09 1999 - 00:00:00 CEST