۱. مقدمه
نشر نوری زمانی اتفاق می‌افتد که یک اتم، مولکول یا یون انرژی دریافت کرده و پس از بازگشت به سطح انرژی اولیه، این انرژی را به‌صورت تابش الکترومغناطیسی منتشر کند. بسته به منبع انرژی و شرایط محیطی، این نشر می‌تواند انواع مختلفی داشته باشد. از سوی دیگر، طیف نشری، که نتیجه تجزیه نور گسیل‌شده به طول موج‌های مختلف است، اطلاعات ارزشمندی درباره ترکیب ماده ارائه می‌دهد.
۲. انواع نشر نوری و مثال‌های آن
۲.۱. نشر گرمایی (Thermal Emission)
در این نوع نشر، جسمی که تا دمای بالایی گرم شده است، انرژی خود را به‌صورت تابش الکترومغناطیسی منتشر می‌کند.
مثال‌ها:
- تابش نور خورشید و ستارگان
- درخشندگی فلزات گداخته
- نور لامپ‌های رشته‌ای
۲.۲. نشر الکترونی (Electronic Emission)
در این فرآیند، الکترون‌های برانگیخته از ترازهای بالاتر انرژی به سطح پایه برمی‌گردند و انرژی خود را به شکل نور آزاد می‌کنند.
مثال‌ها:
- لامپ‌های نئون که رنگ‌های خاصی را ایجاد می‌کنند
- طیف نشری گازهای نجیب مانند هلیوم و آرگون
- خطوط طیفی عناصر مانند سری بالمر در طیف هیدروژن
۲.۳. نشر فلورسانس (Fluorescence Emission)
در این نوع نشر، ماده‌ای نور را در یک طول موج خاص جذب کرده و تقریباً بلافاصله در طول موج بلندتری منتشر می‌کند.
مثال‌ها:
- رنگ‌های فلورسنت در نور ماورای بنفش (UV)
- نشانگرهای فلورسنت در زیست‌شناسی مولکولی
- صفحه‌های نمایش LED
۲.۴. نشر فسفرسانس (Phosphorescence Emission)
این پدیده شبیه به فلورسانس است اما با تأخیر زمانی بیشتر، زیرا الکترون‌ها در یک حالت نیمه‌پایدار گیر می‌افتند و انتشار نور به‌کندی انجام می‌شود.
مثال‌ها:
- اجسام شب‌تاب مانند علائم خروج اضطراری
- برچسب‌های شب‌تاب روی ساعت‌ها و لباس‌ها
۲.۵. نشر کاتدولومینسانس (Cathodoluminescence Emission)
زمانی رخ می‌دهد که الکترون‌های پرانرژی به یک ماده برخورد کرده و موجب نشر نور شوند.
مثال‌ها:
- نمایشگرهای قدیمی CRT (مانند تلویزیون‌های لامپی)
- درخشندگی برخی از مواد معدنی در میکروسکوپ الکترونی
۲.۶. نشر شیمی‌لومینسانس (Chemiluminescence Emission)
این نشر حاصل یک واکنش شیمیایی است که انرژی آن مستقیماً به نور تبدیل می‌شود.
مثال‌ها:
- چوب‌های شب‌تاب (Light Sticks)
- تست‌های شیمیایی برای تشخیص خون در صحنه جرم (واکنش لومی‌نول)
۲.۷. نشر بیولومینسانس (Bioluminescence Emission)
این نوع نشر شیمی‌لومینسانس به‌طور طبیعی در موجودات زنده رخ می‌دهد.
مثال‌ها:
- نور کرم‌های شب‌تاب
- درخشش برخی از پلانکتون‌های دریایی
۳. انواع طیف نشری و مثال‌های آن
۳.۱. طیف نشری خطی (Line Emission Spectrum)
این طیف شامل خطوط نوری باریک در طول موج‌های خاص است که مختص هر عنصر می‌باشد.
مثال‌ها:
- خطوط نشری طیف هیدروژن (سری بالمر، سری لایمن)
- طیف نشری گازهای نجیب مانند نئون و آرگون
۳.۲. طیف نشری نواری (Band Emission Spectrum)
این طیف شامل باندهای گسترده‌تری از طول موج‌ها است که معمولاً مربوط به مولکول‌ها می‌شود.
مثال‌ها:
- طیف نشری نیتروژن در جو زمین
- تابش مولکول‌های دی‌اکسیدکربن در طیف مادون قرمز
۳.۳. طیف نشری پیوسته (Continuous Emission Spectrum)
این نوع طیف شامل تمامی طول موج‌ها در یک محدوده خاص است و معمولاً از اجسام جامد و چگال ساطع می‌شود.
مثال‌ها:
- طیف نشری خورشید
- تابش جسم سیاه (مانند لامپ‌های رشته‌ای)
۴. کاربردهای نشر نوری و طیف نشری
تحلیل عناصر و ترکیبات شیمیایی
- استفاده از طیف‌سنجی اتمی برای شناسایی عناصر در نمونه‌های ناشناخته
کاربردهای صنعتی و پزشکی
- بررسی کیفیت فلزات و آلیاژها
- کاربردهای طیف‌سنجی در تصویربرداری پزشکی
نجوم و کیهان‌شناسی
- شناسایی ترکیبات شیمیایی ستارگان از طریق طیف نشری آن‌ها
- تحلیل گازهای میان‌ستاره‌ای با کمک طیف‌سنجی
فناوری و زیست‌شناسی
- استفاده از رنگ‌های فلورسنت در بیوتکنولوژی
- به‌کارگیری نشر فسفرسانس در علائم اضطراری
۵. جمع‌بندی
نشر نوری و طیف نشری از ابزارهای کلیدی در علوم شیمی، فیزیک، زیست‌شناسی و نجوم هستند. با استفاده از آن‌ها می‌توان اطلاعات دقیقی درباره ترکیب عناصر، ساختار مولکولی و حتی منشأ اجرام کیهانی به دست آورد. این فناوری‌ها در بسیاری از زمینه‌ها از تحقیقات آزمایشگاهی گرفته تا کاربردهای صنعتی و پزشکی، نقش مهمی ایفا می‌کنند.
