原子光譜

原子光譜

原子光譜,是由原子中的電子在能量變化時所發射或吸收的一系列波長的光所組成的光譜。原子吸收光源中部分波長的光形成吸收光譜,為暗淡條紋;發射光子時則形成發射光譜,為明亮彩色條紋。兩種光譜都不是連續的,且吸收光譜條紋可與發射光譜一一對應。每一種原子的光譜都不同,遂稱為特徵光譜。

原理

原子光譜實驗原子光譜實驗

原子的電子運動狀態發生變化時發射或吸收的有特定頻率的電磁頻譜。原子光譜是一些線狀光譜,發射譜是一些明亮的細線,吸收譜是一些暗線。原子的發射譜線與吸收譜線位置精

確重合。不同原子的光譜各不相同,氫原子光譜最為簡單,其他原子光譜較為複雜,最複雜的是鐵原子光譜。用色散率和解析度較大的攝譜儀拍攝的原子光譜還顯示光譜線有精細結構和超精細結構,所有這些原子光譜的特徵,反映了原子內部電子運動的規律性。

闡明原子光譜的基本理論是量子力學。原子按其內部運動狀態的不同,可以處於不同的定態。每一定態具有一定的能量,它主要包括原子體系內部運動的動能、核與電子間的相互作用能以及電子間的相互作用能。能量最低的態叫做基態 ,能量高於基態的叫做激發態 ,它們構成原子的各能級(見原子能級)。高能量激發態可以躍遷到較低能態而發射光子,反之,較低能態可以吸收光子躍遷到較高激發態,發射或吸收光子的各頻率構成發射譜或吸收譜。量子力學理論可以計算出原子能級躍遷時發射或吸收的光譜線位置和光譜線的強度。

在日常生活中,我們看到許多可見光如燈光、雷射、焰火、霓虹燈光與原子結構有什麼關係?

從原子中心電子能量變化的角度去認識光產生的原因。理解原子基態激發態與電子躍遷等概念。

作用與研究意義

複雜原子光譜複雜原子光譜

原子光譜提供了原子內部結構的豐富信息。事實上研究原子結構的原子物理學和量子力學就是在研究分析闡明原子光譜的過程中建立和發展起來的。原子是組成物質的基本單元。原子光

譜的研究對於分子結構、固體結構也有重要意義。原子光譜的研究對激發器的誕生和發展起著重要作用,對原子光譜的深入研究將進一步促進雷射技術的發展;反過來雷射技術也為光譜學研究提供了極為有效的手段。原子光譜技術還廣泛地用於化學、天體物理、電漿物理等和一些套用技術學科之中。

原子或離子的運動狀態發生變化時,發射或吸收的有特定頻率的電磁波譜.原子光譜的復蓋範圍很寬,從射頻段一直延伸到X射線頻段,通常,原子光譜是指紅外、可見、紫外區域的譜.

原子光譜中某一譜線的產生是與原子中電子在某一對特定能級之間的躍遷相聯繫的.因此,用原子光譜可以研究原子結構.由於原子是組成物質的基本單位,原子光譜對於研究分子結構、固體結構等也是很重要的.另一方面,由於原子光譜可以了解原子的運動狀態,從而可以研究包含原子在內的若干物理過程.原子光譜技術廣泛套用於化學、天體物理學、等離子物理學和一些套用技術科學中.

原子光譜原子光譜

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