Inloggen

Lijnenspectra

Hete gassen zenden, net zoals alle hete voorwerpen, straling uit maar bij gassen is de straling beperkt tot maar enkele specifieke golflengtes. De meeste golflengtes ontbreken dus in het uitgezonden spectrum. In deze video wordt uitgelegd wat de belangrijkste eigenschappen van deze straling zijn en hoe dit leidt tot een lijnenspectrum.



Voor het afspelen van de videoles 'Lijnenspectra' moet je ingelogd zijn
Nieuwsgierig? Kijk een demoles:
Voorvoegsels / Harmonische trilling / ElektronVolt

Voorkennis

Golflengte, frequentie, elektromagnetisch spectrum

BINAS

Belangrijke tabel(len) in Binas: 20

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Lijnenspectra" hoort bij:

HAVO:       geen examenstof
VWO: : Centraal examen (CE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:geen examenstof VWO:SE)

Test jezelf - "Lijnenspectra"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Wat is de golflengte van de rode lijn in het spectrum van waterstofgas?

Wit licht valt door waterstofgas heen waardoor een deel van het licht wordt geabsorbeerd. Welke van onderstaande golflengtes wordt geabsorbeerd?

Een spectrum van zwarte lijnen tegen een continue achtergrond heet ook wel een … spectrum.

621 nm
656 nm
683 nm
621 nm
656 nm
683 nm
absorptie-
emissie-
negatief


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel atomen & straling vind je in:
FotonSterrenStralingVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Lijnenspectra" een rol speelt (havo/vwo):
Trillingen binnen een molecuul (v), Water uit de ruimte (v),

Vraag over "Lijnenspectra"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Lijnenspectra

Anouk Herbers vroeg op dinsdag 30 okt 2018 om 20:56
Beste Erik,

Ergens las ik dat nadat de elektronen naar een hoger energieniveau verplaatst zijn, de elektronen weer terugvallen naar de grondtoestand een daarbij het emissiespectrum ontstaat. Maar vallen elektronen átlijd terug naar de grondtoestand?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 30 okt 2018 om 21:13
Dag Anouk,

Ja, elektronen vallen uiteindelijk altijd terug alleen het moment waarop is niet te voorspellen.


Op dinsdag 10 apr 2018 om 18:07 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Vindt emissie/absorptie alleen plaats in een gas? En vindt ionisatie alleen plaats in een vaste stof of vloeistof?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 10 apr 2018 om 23:06
Emissie en absorptie van straling gebeurt in vaste stoffen, vloeistoffen én gassen. Het verschil zit in de manier waarop: In vaste stoffen en vloeistoffen kunnen alle golflengtes geabsorbeerd worden (continu spectrum). In gassen worden alleen bepaalde golflengte geabsorbeerd en uitgezonden (lijnenspectrum).

Ionisatie wil zeggen dat een elektron los komt van de rest van een atoom. Dit kan overal waar atomen en moleculen zijn. Dus in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen.

Op woensdag 11 apr 2018 om 17:18 is de volgende reactie gegeven
Ik begrijp het, bedankt!


Op dinsdag 2 jan 2018 om 19:15 is de volgende vraag gesteld
Dus waterstofgas absorbeerd de golflengtes , kleur rood, blauw en paars en zend deze ook weer uit? Maar hoe weet ik nou welke kleur hij uitzendt?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 2 jan 2018 om 20:37
Alle spectraallijnen tegelijkertijd: Het licht wat door waterstof uitgezonden (of geabsorbeerd) wordt is dus een mengsel van rood, blauw en paars. Dit geldt voor alle stoffen: Alle spectraallijnen worden tegelijkertijd uitgezonden of geabsorbeerd.


Op zondag 30 apr 2017 om 11:32 is de volgende vraag gesteld
Ik begrijp de spectraalplaat niet helemaal. De zon zendt alle kleuren licht uit, maar sommige golflengtes worden tegen gehouden door bepaalde gassen rondom de zon. Zo wordt de golflengte 656 nm wel uitgezonden door de zon, maar geabsorbeert door waterstof. Betekent dit dat golflengtes met 656 nm de aarde nooit bereiken? Of zendt waterstof deze golflengtes ook weer uit?

Als ik in Binas tabel 20 kijk en spectraalplaat 2 (zonnespectrum) vergelijk met de spectraalplaten van gassen komen ook niet alle gekleurde lijnen (zijn dat de geabsorbeerde of juist uitgezonden golflengtes?) terug als zwarte lijnen in het zonnespectrum. Hoe kan dat?

Erik van Munster reageerde op zondag 30 apr 2017 om 13:57
De zwarte lijn in het zonnespectrum betekent inderdaad dat een bepaalde kleur geabsorbeerd wordt. Maar dat betekent niet dat ál het licht van die golflengte geabsorbeerd wordt. Kun je niet zien in BINAS maar eigenlijk is het zwarte dus niet helemaal zwart. Een deel van de straling bij 656 nm zal dus de aarde wel bereiken.

Dat je niet alle lijnen terugvindt in het zonnespectrum komt omdat de spectra van deze stoffen op aarde in het laboratorium gemeten zijn en dat niet alle stoffen ook in de buitenste laag van de zon voorkomen. Omgekeerd is het ook zo dat je niet alle lijnen in het zonnespectrum kunt terugvinden in de stoffen. Er komen in de buitenste laag van de zon ook stoffen voor die níet in de tabel staan.

Op maandag 1 mei 2017 om 15:49 is de volgende reactie gegeven
Aah, ik snap het! Dankjewel!


Op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:07 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Ik vroeg me af van welk niveau qua moeilijkheidsgraad de oefenopgaven zijn in het pdf FotonSterrenStralingVWO.pdf? Is dit niveau gelijk aan het niveau van examenopgaven?

Mirjam Vossebeld reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:09
Ook voor het andere bestand met oefenopgaven van quantum en atoomfysica zou ik dit graag willen weten. ;)

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:22
De opgaven in foton lopen op in moeilijkheid. De eerste opgaven in elk hoofdstuk zijn makkelijker omdat ze nog niet over de complete stof gaat. Hoe verder je komt hoe ingewikkelder de opgaven worden en aan het eind van elk hoofdstuk zijn de opgaven vergelijkbaar met examenniveau.

Mirjam Vossebeld reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 16:34
Oke top dank u wel!


Op maandag 9 jan 2017 om 00:54 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Ik heb een vraag uit mijn boek waarbij ik het antwoord niet snapte. De vraag gaat over een spectrofotometer en vervolgens luidt de vraag: welke kleur heeft de stof die is onderzocht, wanneer deze met wit licht wordt beschenen?

Het antwoord: er wordt een deel van het blauwe licht geabsorbeerd dus de stof ziet er rood uit."

Dit antwoord volgt uit de uitdraai van een spectrofotometer maar ik dacht dat als een stof een bepaalde kleur absorbeert dat de stof die kleur ook uitzendt? Dus dat de stof er blauw uitziet omdat het blauwe licht absorbeert. De transmissie is 0% bij een golflengte van 460nm. Verder bij 540nm transmissie van 18% en bij 440nm transmissie van 10%.

Erik van Munster reageerde op maandag 9 jan 2017 om 08:45
Als er ergens een bepaalde kleur licht op valt kunnen er drie dingen gebeuren:

1) Het kan doorgelaten worden
2) Het kan verstrooid worden (diffuse reflectie)
3) Het kan weerkaatst worden (spiegelende reflectie)
4) Het kan geabsorbeerd worden.

In de vraag staat dat blauw licht geabsorbeerd wordt. Dit betekent dat het blauwe licht wordt opgenomen en niet opnieuw wordt uitgezonden (anders zou het verstrooien zijn). Er zit dus geen blauw meer in het licht wat van de stof afkomt, vandaar dat het er roodachtig uitziet.

Op maandag 9 jan 2017 om 11:12 is de volgende reactie gegeven
Maar als er wit licht door waterstof wordt geschenen dan worden bij bepaalde golflengtes kleuren geabsorbeerd toch? Maar dan zendt waterstof die kleuren ook uit en ontstaat er een emissie spectrum.. is dit omdat waterstof een gas is en die stof niet?

Erik van Munster reageerde op maandag 9 jan 2017 om 11:24
Zeker, dat klopt. Maar als waterstof dezelfde kleuren ook weer uitzendt is dit in alle richtingen en dus niet perse in de richting van het geabsorbeerde licht. Als je alleen kijkt naar het licht wat door het waterstof heen schijnt is er dus veel minder blauw omdat het blauwe licht in alle richtingen is verstrooid.

Op maandag 9 jan 2017 om 11:35 is de volgende reactie gegeven
Ooh dus als er bij een vaste stof/vloeistof wit licht op wordt geschenen en die stof absorbeert de kleur blauw dan ziet die stof er roodachtig uit, en als er door gassen wit licht wordt geschenen en de kleur blauw absorbeert dan wordt het blauwe licht uitgezonden en in alle richtingen verstrooid? Daardoor zie je dus de kleur blauw toch? Als het niet het blauwe licht in alle richtingen zou verstrooien zou waterstof er dan ook roodachtig uitzien?

Erik van Munster reageerde op maandag 9 jan 2017 om 11:47
Je ziet alléén licht wat in je oog valt. Van het verstrooide licht zie je alleen het licht wat toevallig in jouw richting wordt uitgezonden. Als je van opzij kijkt naar een wolk waterstof waar wit licht op valt zal het er inderdaad blauw uitzien. Maar als je kijkt naar het licht wat door het waterstof heen is gegaan zal dit er rood uitzien. Bij de vraag die je moet beantwoorden gaat het over dit laatste.

Op maandag 9 jan 2017 om 12:08 is de volgende reactie gegeven
Dankuwel, ik snap het


Oussama Akhiyat vroeg op woensdag 15 jun 2016 om 19:34
Hey Erik,
Dus op volgorde:
Een ster zendt straling uit. Deze straling vormt een continu spectrum. Het spectrum blijft dan een continu spectrum totdat het door een gas gaat. Het gas neemt dan precies die golflengtes op die de elektronen in de gas(bijvoorbeeld de dampkring) nodig hebben om een transitie van de ene naar de andere baan te maken. Het licht van de ster dat door het gas(bijvoorbeeld dampkring) is gegaan is nu een absorptiespectrum. Dat nemen wij bijvoorbeeld waar. Het gas zelf straalt dan ook straling uit aangezien de elektronen weer terug gaan naar hun oude baan(dus van aangeschoten toestand naar grondtoestand). Dit nemen wij waar als een emissiespectrum. Klopt dat?
Is het ook zo dat het gas koel moet zijn om de golflengtes te absorberen of kan het ook heet zijn.
En hoe komt het dat een koel gas heet wordt als het licht heeft geabsorbeerd?

Oussama Akhiyat reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:40
En nog een vraag,
Als de golflengtes te groot of te klein zijn voor de elektronen om een transitie te maken , absorberen ze het alsnog of laten ze het dan doorgaan en doen ze er niets mee?
Dus: Absorberen de elektronen alleen fotonen, waarvan de energie precies genoeg is om 1 of 2 of zelfs 3 transities te maken(dus de energie mag niet te veel of te weinig zijn om van de ene naar de andere baan te gaan) of laten ze de fotonen met te veel of te weinig energie voor een of meerdere transities gaan?

Erik van Munster reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:45
Het verhaal wat je schrijft klopt helemaal.

Over je vragen:
-Ook een heet gas, net zoals een koel gas, absorbeert bepaalde golflengtes.

Het opwarmen van een koel gas komt door het absorberen van straling. Deze stralingsenergie wordt voor een deel uitgezonden als emissiespectrum maar resulteert ook in het sneller bewegen van de atomen in het gas en dus een hogere temperatuur.

Erik van Munster reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:49
Als de golflengtes niet passen bij een van de transities in het gas worden de fotonen doorgelaten.

Alleen de fotonen die echt passen bij een bepaalde transitie worden geabsorbeerd.

Oussama Akhiyat reageerde op zondag 19 jun 2016 om 23:49
Dank u wel!


Op zaterdag 21 mei 2016 om 22:28 is de volgende vraag gesteld
Is er een verschil tussen fraunhoferlijnen, emissielijnen en absorptielijnen?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 21 mei 2016 om 23:05
Het verschil kun je zien in BINAS tabel 20:

Emissielijnen zijn lichte lijnen tegen een donkere achtergrond.

Absorptielijnen zijn donkere lijnen tegen een licht achtergrond.

Met fraunhoferlijnen worden de lijnen bedoeld die Joseph von Fraunhofer heeft ontdekt in het spectrum van de zon. Dit zijn donkere lijnen tegen een lichte achtergond. Fraunhoferlijnen zijn dus de absorptielijnen in het spectrum van de zon.


Oussama Akhiyat vroeg op maandag 11 apr 2016 om 22:33
Hallo Erik,
In een proefwerk kreeg ik een vraag over Pluto. In een vraag stond dat Pluto de zon verduisterde. Wat houdt nou precies in, want dat is volgens mij iets heel anders dan een zonsverduistering hier op aarde?
Onderzoekers wilden tijdens deze zonsverduistering door Pluto de samenstelling van de atmosfeer rond Pluto bepalen. Hoe kunnen ze dat doen?
Ik denk dat de onderzoekers het absorptiespectrum kunnen bepalen en aan de hand van de frauenhoferlijnen de samenstelling kunnen bepalen, aangezien in elke gas alleen bepaalde fotonen worden geabsorbeerd vanwege de beperkte mogelijke transities van elektronen.
Maar waarom kunnen ze de samenstelling alleen bij een zonsverduistering bepalen en niet op een ander moment? Heeft dat de maken met de verre afstand en dus met de lage schijnbare intensiteit(door de kwadratenwet)

Erik van Munster reageerde op dinsdag 12 apr 2016 om 09:26
Dag Oussama,

Om een absorptiespectrum van een gas te meten moet je licht (liefst wit) door het gas heen laten schijnen. Het absorptie spectrum is dan te zien in het licht wat door het gas heen is gevallen.

Als je op deze manier de dampkring van een planeet wil onderzoeken moet er dus een lichtbron achter de planeet staan, van jou uit gezien.
Vandaar dat ze moeten wachten tot de planeet tussen de zon en jou in staat. Inderdaad een zonsverduistering dus.

Oussama Akhiyat reageerde op dinsdag 12 apr 2016 om 11:54
Hoi Erik,
Dank u voor uw antwoord, maar zou u kunnen toelichten wat u bedoelt met 'Als je op deze manier de dampkring van een planeet wil onderzoeken moet er dus een lichtbron achter de planeet staan, van jou uit gezien'. Waarom is dat anders dan bij een normale situatie zonder zonsverduistering? Waarom kan dat niet als er geen zonsverduistering is?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 12 apr 2016 om 12:21
Omdat er dan geen licht is om een spectrum van de meten. De dampkring van een planeet geeft van zichzelf geen licht.

Het licht waarvan je een spectrum maakt moet eerst door de dampkring heen gegaan zijn en aangezien licht altijd vrijwel rechtuit gaat betekent dit dat de lichtbron achter de planeet moet staan.


Op maandag 8 feb 2016 om 13:49 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer Munster,
Kunt u mij uitleggen of een afwijking in de spiegel van een prisma invloed heeft op de waarde van de golflengten die uit de lijnspectra volgen?
Mijn docent kon het niet goed uitleggen, waardoor ik het nog steeds niet snap. Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op maandag 8 feb 2016 om 14:55
Bedoel je met 'de spiegel' een spiegel die in een spectroscoop zit?

Op maandag 8 feb 2016 om 15:07 is de volgende reactie gegeven
Ja exact, ik moest wat duidelijker zijn :D

Erik van Munster reageerde op maandag 8 feb 2016 om 15:13
Ah, in dit geval zal, als de spiegel een klein beetje scheef staat, licht op een verkeerde plek terecht komen. Stel bijvoorbeeld dat licht met een golflengte van 500 nm door de scheefstaande spiegel terecht komt op de plaats waar normaal gesproken licht van 510 nm terecht hoort te komen. Dan zul je, ten onrechte, denken dat de golflengte 510 nm is.

Op maandag 8 feb 2016 om 16:24 is de volgende reactie gegeven
Ik begrijp het nu. Bedankt!


Isabelle Holscher vroeg op zaterdag 9 mei 2015 om 19:57
Ik snap niet helemaal wanneer er nou sprake is van een emissielijn en absorptielijn. Is het ene als het gas koud is en de andere als het gas heet is? Of is er alleen sprake van absorptielijnen als wit licht door een gas wordt bekeken?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 9 mei 2015 om 23:06
Dag Isabelle,

Dat laatste: Alleen als je licht door een gas heen bekijkt kan een deel van het licht geabsorbeerd worden en krijg je absorptielijnen. Voor absorptielijnen maakt het niet uit of het gas heet is of niet.

Emissielijnen worden door het gas zelf uitgezonden en dit gebeurt alleen als het gas zelf heet is.