Was ist der Unterschied zwischen Emissions-und Absorptionsspektrum?

Zunächst mal ist der Prozeß ein anderer, und deshalb auch die Meßtechnik: Für ein Absorptionsspektrum werfe ich Licht auf meine Probe und sehe, welche Frequenzen verschlickt werden. Für ein Emissionsspektrum stecke ich die Proble in Dunkelheit und messe, in welchen Frequenzen sie leuchtet.

Die resultierenden Spektren sind für Atome vollkommen gleich. Das folgt unter anderem aus der Energieerhaltung: Wenn der Absorptionsprozeß X→Y eine bestimmte Energie verbraucht, dann muß der Emissionsprozeß Y→X dieselbe Energie liefern. Die einzige beteiligte Energieform ist aber das Licht, und daher muß es in beiden Fällen dieselbe Frequenz haben.

Bei Molekülen gilt die Energieerhaltung auch. Aber es sind auch noch Schwingungen beteiligt, die in der Energiebilanz auch eine Rolle spielen, und zwar eine andere bei Absorption und Emission. Deshalb sehen die beiden Spektren etwas verschieden aus.

In fast allen Fällen beobachtet man, daß die Absorption bei höherer Frequenz als die Emission abläuft. Wie stark der Effekt ist, hängt aber von vielen Details ab, und läßt sich nur mit Mühe voraussagen.