来自沈阳师范大学-乔予睿发布于:2025-11-18 10:50:44
1. 线状光谱(原子光谱) 产生源: 孤立的、稀薄的气态原子(或离子)被激发(如加热、通电)。 根本原因: 原子的能级是量子化的、不连续的。 · 量子化能级: 原子核外的电子不能拥有任意能量,只能处于一系列特定的、分立的稳定状态,这些状态称为“定态”或“能级”。每个能级对应一个确定的能量值。 · 能级跃迁: 当原子被外界能量激发时,电子会从低能级跃迁到高能级(吸收能量)。这个处于激发态的电子很不稳定,会很快(约10⁻⁸秒)跳回较低的能级。 · 光子发射: 在电子从高能级(E₂)跳回低能级(E₁)时,它会以光子的形式释放出两个能级的能量差。这个光子的能量是严格确定的: E_光子 = E₂ - E₁ = hν (其中 h 是普朗克常数,ν 是光的频率) · 光谱特征: 由于原子的能级是分立的,所以能量差 E₂ - E₁ 也只能是某些特定的、分立的值。这就导致了发射出的光子频率 ν 也是特定的、分立的。在光谱仪上,我们就看到了一条条不同颜色的亮线。每种元素都有其独特的能级结构,因此其光谱线也像“指纹”一样独特。 总结:线状光谱是原子内层电子在不同量子化能级之间跃迁的产物。 --- 2. 连续光谱 产生源: 炽热的固体、液体或高压气体(如白炽灯的灯丝、熔融的钢铁、太阳的光球层)。 根本原因: 发光物质中能量变化是连续的。 · 大量粒子的相互作用: 在固体或液体中,原子/分子之间的距离非常近,它们之间存在着强烈的相互作用和复杂的能级。这些能级会重叠、加宽,形成几乎连续的“能带”。 · 多种能量形式: 除了电子跃迁,还有原子、离子的振动、转动、平动等多种能量形式。这些能量模式的数量极其庞大,且能量变化可以是连续的。 · 光子能量连续: 当这些物质被加热时,其内部粒子的运动加剧,可以通过各种方式(如碰撞)发射出电磁辐射。由于能量变化的模式几乎是无限的、连续的,所以发射出的光子可以拥有一个非常宽泛且连续的能量(频率)范围。 总结:连续光谱是大量粒子在连续或准连续的能态之间跃迁,以及多种能量形式共同作用的产物。
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