thumb|230px|Die westelike skemerlug ná sonsondergang, gedurende die blou uur (rondom skemer). Die donkerblou kleur van die boonste gedeelte word deur Chappuis-absorpsie veroorsaak. Chappuis-absorpsie verwys na die absorpsie van elektromagnetiese straling deur osoon, wat veral in die osoonlaag merkbaar is. Die osoonlaag absorbeer ’n klein gedeelte van sonlig in die sigbare gedeelte van die elektromagnetiese spektrum. Die Chappuis-absorpsiebande kom voor by golflengtes tussen 400 en 650 nm. Binne hierdie reeks is daar twee absorpsiemaksimums van soortgelyke hoogte, by 575 en 603 nm.
In vergelyking met die absorpsie van ultraviolet lig deur die osoonlaag, wat as die Hartley- en die Huggins-absorpsie bekend staan, is Chappuis-absorpsie aansienlik swakker. Saam met Rayleigh-verstrooiing dra dit by tot die blou kleur van die lug en is dit veral merkbaar wanneer lig ’n lang pad deur die Aarde se atmosfeer aflê. Daarom het Chappuis-absorpsie slegs ’n beduidende uitwerking op die kleur van die lug tydens dagbreek en aandskemer, gedurende die sogenaamde blou uur. Dit is genoem na die Franse chemikus James Chappuis (1854-1934), wat die verskynsel ontdek het.
Fisiese grondslag Chappuis-absorpsie is ’n kontinuumabsorpsie in die golflengtegebied tussen 400 en 650 nm. Dit word veroorsaak deur die opbreek van osoonmolekules. Die absorpsiemaksimum is by ongeveer 603 nm, met ’n deursnit van 5,23 10-21 cm2. ’n Tweede, ietwat kleiner maksimum by ongeveer 575 nm het ’n deursnit van 4,83 10-21 cm2. Die absorpsie-energie in die Chappuis-bande wissel van 1,8 tot 3,1 eV. Metings toon die absorpsiemeganisme is slegs in ’n geringe mate van temperatuur afhanklik; die afwyking is minder as 3%. By die absorpsiemaksimums is Chappuis-absorpsie ongeveer drie ordes van grootte swakker as die absorpsie van ultraviolet lig in die gebied van die Hartley-bande. Chappuis-absorpsie is inderdaad een van die min noemenswaardige absorpsieprosesse in die sigbare spektrum van die Aarde se atmosfeer.
By korter golflengtes as dié van die Chappuis-bande word die absorpsiespektrum oorvleuel deur gedeeltelik onreëlmatige en diffuse bande wat deur molekulêre vibrasies veroorsaak word. Die onreëlmatige aard van dié bande dui daarop dat osoonmolekules slegs vir ’n uiters kort tyd in ’n opgewekte toestand bly voordat hulle dissosieer. Gedurende hierdie kortstondige opgewekte toestand ondergaan die molekules hoofsaaklik simmetriese rekvibrasies, met ’n kleiner bydrae van buigvibrasies. ’n Omvattende teoretiese verklaring van die vibrasiestruktuur wat met die eksperimentele data ooreenstem, was lank ’n onopgeloste probleem; selfs vandag kan die teorie nie al die besonderhede van Chappuis-absorpsie verklaar nie.
Soos by die absorpsie van ultraviolet lig, kan ’n osoonmolekule tydens Chappuis-absorpsie in ’n O2-molekule en ’n O-atoom ontbind. Anders as by die Hartley- en Huggins-absorpsies, bly die ontbindingsprodukte egter nie in ’n opgewekte toestand nie. Dissosiasie in die Chappuis-bande is die belangrikste fotochemiese proses waarby osoon in die Aarde se atmosfeer op hoogtes onder 30 km betrokke is. Bo dié hoogte word die proses deur absorpsie in die Hartley-band oorskadu. Nie die Hartley- of Chappuis-absorpsie lei egter tot ’n beduidende verlies aan osoon in die stratosfeer nie, ondanks die hoë potensiële tempo van fotodissosiasie. Dit is omdat die vrygestelde suurstofatoom heel waarskynlik met ’n O2-molekule sal reageer en weer osoon vorm.
Verwysings
Skakels
Kategorie:Optika