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光譜學(xué),什么叫光學(xué)光譜

來源:整理 時間:2025-03-24 16:17:02 編輯:智能門戶 手機版

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1,什么叫光學(xué)光譜

光譜學(xué)是光學(xué)的一個分支學(xué)科,研究各種物質(zhì)的光譜的產(chǎn)生及其同物質(zhì)之間相互作用。光譜是電磁輻射按照波長的有序排列。根據(jù)實驗條件的不同,各個輻射波長都具有各自的特征強度。通過光譜的研究,人們可以得到原子、分子等的能級結(jié)構(gòu)、能級壽命、電子的組態(tài)、分子的幾何形狀、化學(xué)鍵的性質(zhì)、反應(yīng)動力學(xué)等多方面物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識。但是,光譜學(xué)技術(shù)并不僅是一種科學(xué)工具,在化學(xué)分析中它也提供了重要的定性與定量的分析方法下面這個連接,你可以看看,是更詳細(xì)的介紹光譜學(xué):http://baike.baidu.com/view/78181.htm
光其實是一種波,即我們所說的光波所以不同的光源發(fā)出的光的波長是不同的,既波的頻率不同.而對于一個光波函數(shù)來說,我們是可以通過數(shù)學(xué)手段把它分解為許多不同頻率的波的合.(許多不同頻率的三角函數(shù)的和)設(shè)x軸代表頻率,y軸代表波的震幅.這樣就能畫出他的頻率和振幅圖,即我們所說的光譜圖.如果一個光分解出來的頻率是連續(xù)的,那就畫成一個連續(xù)譜,如果分解出來的頻率是離散的,那就畫成一個離散譜.對于不同的頻率,我們是可以求出他的能量的,(和該頻率的振幅有關(guān).)籂稜焚谷蒔咐鋒栓福兢所以就知道了光的能量在不同頻率上的能量的分布,即所說的光譜能量分布.

什么叫光學(xué)光譜

2,什么叫做光譜

物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。其中熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜;而稀薄氣體或金屬蒸氣的發(fā)射光譜是一些不連續(xù)的亮線,叫做明線光譜。明線光譜是由游離態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜。還有一些物質(zhì)的發(fā)射光譜呈帶狀,是由該元素的原子團或分子發(fā)射的,叫做帶狀光譜或分子光譜。   吸收光譜是指高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光),通過物質(zhì)時,某些波長的光波物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜。所以吸收光譜是以連續(xù)光譜為背景的若干條暗線。各種原子的吸收光譜中的每條暗線,都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng)
光發(fā)生干涉或衍射是所形成的譜線!有明條紋和暗條紋,一條一條的線,那就是光譜
光譜『spectrum』   光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案。   光波是由原子內(nèi)部運動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運動情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).
光譜是用來鑒別物質(zhì)、發(fā)現(xiàn)新元素和確定它的化學(xué)組成的重要依據(jù)。光譜分為發(fā)射光譜和吸收光譜兩大類。   物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜。其中熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜;而稀薄氣體或金屬蒸氣的發(fā)射光譜是一些不連續(xù)的亮線,叫做明線光譜。明線光譜是由游離態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜。還有一些物質(zhì)的發(fā)射光譜呈帶狀,是由該元素的原子團或分子發(fā)射的,叫做帶狀光譜或分子光譜。   吸收光譜是指高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光),通過物質(zhì)時,某些波長的光波物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜。所以吸收光譜是以連續(xù)光譜為背景的若干條暗線。各種原子的吸收光譜中的每條暗線,都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng)

什么叫做光譜

3,光譜學(xué)是研究什么的

光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。 根據(jù)研究光譜方法的不同,習(xí)慣上把光譜學(xué)區(qū)分為發(fā)射光譜學(xué)、吸收光譜學(xué)與散射光譜學(xué)。這些不同種類的光譜學(xué),從不同方面提供物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)知識及不同的化學(xué)分析方法。 發(fā)射光譜可以區(qū)分為三種不同類別的光譜:線狀光譜、帶狀光譜和連續(xù)光譜。線狀光譜主要產(chǎn)生于原子,帶狀光譜主要產(chǎn)生于分子,連續(xù)光譜則主要產(chǎn)生于白熾的固體或氣體放電。 現(xiàn)在觀測到的原子發(fā)射的光譜線已有百萬條了。每種原子都有其獨特的光譜,猶如人的指紋一樣是各不相同的。根據(jù)光譜學(xué)的理論,每種原子都有其自身的一系列分立的能態(tài),每一能態(tài)都有一定的能量。 我們把氫原子光譜的最小能量定為最低能量,這個能態(tài)稱為基態(tài),相應(yīng)的能級稱為基能級。當(dāng)原子以某種方法從基態(tài)被提升到較高的能態(tài)上時,原子的內(nèi)部能量增加了,原子就會把這種多余的能量以光的形式發(fā)射出來,于是產(chǎn)生了原子的發(fā)射光譜,反之就產(chǎn)生吸收光譜。這種原子能態(tài)的變化不是連續(xù)的,而是量子性的,我們稱之為原子能級之間的躍遷。 在分子的發(fā)射光譜中,研究的主要內(nèi)容是二原子分子的發(fā)射光譜。在分子中,電子態(tài)的能量比振動態(tài)的能量大50~100倍,而振動態(tài)的能量比轉(zhuǎn)動態(tài)的能量大50~100倍。因此在分子的電子態(tài)之間的躍遷中,總是伴隨著振動躍遷和轉(zhuǎn)動躍遷的,因而許多光譜線就密集在一起而形成帶狀光譜。 從發(fā)射光譜的研究中可以得到原子與分子的能級結(jié)構(gòu)的知識,包括有關(guān)重要常數(shù)的測量。并且原子發(fā)射光譜廣泛地應(yīng)用于化學(xué)分析中。 當(dāng)一束具有連續(xù)波長的光通過一種物質(zhì)時,光束中的某些成分便會有所減弱,當(dāng)經(jīng)過物質(zhì)而被吸收的光束由光譜儀展成光譜時,就得到該物質(zhì)的吸收光譜。幾乎所有物質(zhì)都有其獨特的吸收光譜。原子的吸收光譜所給出的有關(guān)能級結(jié)構(gòu)的知識同發(fā)射光譜所給出的是互為補充的。 一般來說,吸收光譜學(xué)所研究的是物質(zhì)吸收了那些波長的光,吸收的程度如何,為什么會有吸收等問題。研究的對象基本上為分子。 吸收光譜的光譜范圍是很廣闊的,大約從10納米到1000微米。在200納米到800納米的光譜范圍內(nèi),可以觀測到固體、液體和溶液的吸收,這些吸收有的是連續(xù)的,稱為一般吸收光譜;有的顯示出一個或多個吸收帶,稱為選擇吸收光譜。所有這些光譜都是由于分子的電子態(tài)的變化而產(chǎn)生的。 選擇吸收光譜在有機化學(xué)中有廣泛的應(yīng)用,包括對化合物的鑒定、化學(xué)過程的控制、分子結(jié)構(gòu)的確定、定性和定量化學(xué)分析等。 分子的紅外吸收光譜一般是研究分子的振動光譜與轉(zhuǎn)動光譜的,其中分子振動光譜一直是主要的研究課題。 分子振動光譜的研究表明,許多振動頻率基本上是分子內(nèi)部的某些很小的原子團的振動頻率,并且這些頻率就是這些原子團的特征,而不管分子的其余的成分如何。這很像可見光區(qū)域色基的吸收光譜,這一事實在分子紅外吸收光譜的應(yīng)用中是很重要的。多年來都用來研究多原子分子結(jié)構(gòu)、分子的定量及定性分析等。 在散射光譜學(xué)中,喇曼光譜學(xué)是最為普遍的光譜學(xué)技術(shù)。當(dāng)光通過物質(zhì)時,除了光的透射和光的吸收外,還觀測到光的散射。在散射光中除了包括原來的入射光的頻率外(瑞利散射和廷德耳散射),還包括一些新的頻率。這種產(chǎn)生新頻率的散射稱為喇曼散射,其光譜稱為喇曼光譜。 喇曼散射的強度是極小的,大約為瑞利散射的千分之一。喇曼頻率及強度、偏振等標(biāo)志著散射物質(zhì)的性質(zhì)。從這些資料可以導(dǎo)出物質(zhì)結(jié)構(gòu)及物質(zhì)組成成分的知識。這就是喇曼光譜具有廣泛應(yīng)用的原因。 由于喇曼散射非常弱,所以一直到1928年才被印度物理學(xué)家喇曼等所發(fā)現(xiàn)。他們在用汞燈的單色光來照射某些液體時,在液體的散射光中觀測到了頻率低于入射光頻率的新譜線。在喇曼等人宣布了他們的發(fā)現(xiàn)的幾個月后,蘇聯(lián)物理學(xué)家蘭茨見格等也獨立地報道了晶體中的這種效應(yīng)的存在。 喇曼效應(yīng)起源于分子振動(和點陣振動)與轉(zhuǎn)動,因此從喇曼光譜中可以得到分子振動能級(點陣振動能級)與轉(zhuǎn)動能級結(jié)構(gòu)的知識。 喇曼散射強度是十分微弱的,在激光器出現(xiàn)之前,為了得到一幅完善的光譜,往往很費時間。自從激光器得到發(fā)展以后,利用激光器作為激發(fā)光源,喇曼光譜學(xué)技術(shù)發(fā)生了很大的變革。激光器輸出的激光具有很好的單色性、方向性,且強度很大,因而它們成為獲得喇曼光譜的近乎理想的光源,特別是連續(xù)波氬離子激光器與氨離子激光器。于是喇曼光譜學(xué)的研究又變得非?;钴S了,其研究范圍也有了很大的擴展。除擴大了所研究的物質(zhì)的品種以外,在研究燃燒過程、探測環(huán)境污染、分析各種材料等方面喇曼光譜技術(shù)也已成為很有用的工具。 詳情請看 http://baike.baidu.com/view/41199.html#5

光譜學(xué)是研究什么的

4,什么叫光譜

光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案。光波是由原子內(nèi)部運動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運動情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡單介紹一些關(guān)于光譜的知識.分光鏡觀察光譜要用分光鏡,這里我們先講一下分光鏡的構(gòu)造原理.圖6-18是分光鏡的構(gòu)造原理示意圖.它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠(yuǎn)鏡筒B組成的.平行光管A的前方有一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S,它位于透鏡L1的焦平面①處.從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后,變成平行光線射到三棱鏡P上.不同顏色的光經(jīng)過三棱鏡沿不同的折射方向射出,并在透鏡L2后方的焦平面MN上分別會聚成不同顏色的像(譜線).通過望遠(yuǎn)鏡筒B的目鏡L3,就看到了放大的光譜像.如果在MN那里放上照相底片,就可以攝下光譜的像.具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀.發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜.發(fā)射光譜有兩種類型:連續(xù)光譜和明線光譜.連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜(彩圖6).熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜.例如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜.只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜(彩圖7).明線光譜中的亮線叫做譜線,各條譜線對應(yīng)于不同波長的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜.明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜.觀察氣體的原子光譜,可以使用光譜管(圖6-19),它是一支中間比較細(xì)的封閉的玻璃管,里面裝有低壓氣體,管的兩端有兩個電極.把兩個電極接到高壓電源上,管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電,產(chǎn)生一定顏色的光.觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜,可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒,使它們氣化后發(fā)光,就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜.實驗證明,原子不同,發(fā)射的明線光譜也不同,每種元素的原子都有一定的明線光譜.彩圖7就是幾種元素的明線光譜.每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光,因此,明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線.利用原子的特征譜線可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結(jié)構(gòu).吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光)通過物質(zhì)時,某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜,叫做吸收光譜。例如,讓弧光燈發(fā)出的白光通過溫度較低的鈉氣(在酒精燈的燈心上放一些食鹽,食鹽受熱分解就會產(chǎn)生鈉氣),然后用分光鏡來觀察,就會看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線(見彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時,只能看見一條暗線).這就是鈉原子的吸收光譜.值得注意的是,各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng).這表明,低溫氣體原子吸收的光,恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光.因此,吸收光譜中的譜線(暗線),也是原子的特征譜線,只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少
原子光譜 atomic spectrum 原子的電子運動狀態(tài)發(fā)生變化時發(fā)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(fā)射譜是一些明亮的細(xì)線,吸收譜是一些暗線。原子的發(fā)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,其他原子光譜較為復(fù)雜,最復(fù)雜的是鐵原子光譜。用色散率和分辨率較大的攝譜儀拍攝的原子光譜還顯示光譜線有精細(xì)結(jié)構(gòu)和超精細(xì)結(jié)構(gòu),所有這些原子光譜的特征,反映了原子內(nèi)部電子運動的規(guī)律性。 闡明原子光譜的基本理論是量子力學(xué)。原子按其內(nèi)部運動狀態(tài)的不同,可以處于不同的定態(tài)。每一定態(tài)具有一定的能量,它主要包括原子體系內(nèi)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(tài)叫做基態(tài) ,能量高于基態(tài)的叫做激發(fā)態(tài) ,它們構(gòu)成原子的各能級(見原子能級)。高能量激發(fā)態(tài)可以躍遷到較低能態(tài)而發(fā)射光子,反之,較低能態(tài)可以吸收光子躍遷到較高激發(fā)態(tài),發(fā)射或吸收光子的各頻率構(gòu)成發(fā)射譜或吸收譜。量子力學(xué)理論可以計算出原子能級躍遷時發(fā)射或吸收的光譜線位置和光譜線的強度。 原子光譜提供了原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的豐富信息。事實上研究原子結(jié)構(gòu)的原子物理學(xué)和量子力學(xué)就是在研究分析闡明原子光譜的過程中建立和發(fā)展起來的。原子是組成物質(zhì)的基本單元。原子光譜的研究對于分子結(jié)構(gòu)、固體結(jié)構(gòu)也有重要意義。原子光譜的研究對激發(fā)器的誕生和發(fā)展起著重要作用,對原子光譜的深入研究將進一步促進激光技術(shù)的發(fā)展;反過來激光技術(shù)也為光譜學(xué)研究提供了極為有效的手段。原子光譜技術(shù)還廣泛地用于化學(xué)、天體物理、等離子體物理等和一些應(yīng)用技術(shù)學(xué)科之中。 原子或離子的運動狀態(tài)發(fā)生變化時,發(fā)射或吸收的有特定頻率的電磁波譜.原子光譜的覆蓋范圍很寬,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(qū)域的譜. 原子光譜中某一譜線的產(chǎn)生是與原子中電子在某一對特定能級之間的躍遷相聯(lián)系的.因此,用原子光譜可以研究原子結(jié)構(gòu).由于原子是組成物質(zhì)的基本單位,原子光譜對于研究分子結(jié)構(gòu)、固體結(jié)構(gòu)等也是很重要的.另一方面,由于原子光譜可以了解原子的運動狀態(tài),從而可以研究包含原子在內(nèi)的若干物理過程.原子光譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于化學(xué)、天體物理學(xué)、等離子物理學(xué)和一些應(yīng)用技術(shù)科學(xué)中.
光譜,全稱為光學(xué)頻譜,是復(fù)色光通過色散系統(tǒng)(如光柵、棱鏡)進行分光后,依照光的波長(或頻率)的大小順次排列形成的圖案。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。

5,什么是光譜

光譜,全稱為光學(xué)頻譜,是復(fù)色光通過色散系統(tǒng)(如光柵、棱鏡)進行分光后,依照光的波長(或頻率)的大小順次排列形成的圖案。光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。光譜并沒有包含人類大腦視覺所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。 復(fù)色光中有著各種波長(或頻率)的光,這些光在介質(zhì)中有著不同的折射率。因此,當(dāng)復(fù)色光通過具有一定幾何外形的介質(zhì)(如三棱鏡)之后,波長不同的光線會因出射角的不同而發(fā)生色散現(xiàn)象,投映出連續(xù)的或不連續(xù)的彩色光帶。 這個原理亦被應(yīng)用于著名的太陽光的色散實驗。太陽光呈現(xiàn)白色,當(dāng)它通過三棱鏡折射后,將形成由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫順次連續(xù)分布的彩色光譜,覆蓋了大約在390到770納米的可見光區(qū)。歷史上,這一實驗由英國科學(xué)家艾薩克·牛頓爵士于1665年完成,使得人們第一次接觸到了光的客觀的和定量的特征 光譜的分類 按波長區(qū)域分 在一些可見光譜的紅端之外,存在著波長更長的紅外線;同樣,在紫端之外,則存在有波長更短的紫外線。紅外線和紫外線都不能為肉眼所覺察,但可通過儀器加以記錄。因此,除可見光譜,光譜還包括有紅外光譜與紫外光譜。 按產(chǎn)生方式分 光譜可分為發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜。 有的物體能自行發(fā)光,由它直接產(chǎn)生的光形成的光譜叫做發(fā)射光譜。 發(fā)射光譜可分為三種不同類別的光譜:線狀光譜、帶狀光譜和連續(xù)光譜。線狀光譜主要產(chǎn)生于原子,由一些不連續(xù)的亮線組成;帶狀光譜主要產(chǎn)生于分子由一些密集的某個波長范圍內(nèi)的光組成;連續(xù)光譜則主要產(chǎn)生于白熾的固體、液體或高壓氣體受激發(fā)發(fā)射電磁輻射,由連續(xù)分布的一切波長的光組成。 在白光通過氣體時,氣體將從通過它的白光中吸收與其特征譜線波長相同的光,使白光形成的連續(xù)譜中出現(xiàn)暗線。此時,這種在連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜被稱作吸收光譜。通常情況下,在吸收光譜中看到的特征譜線會少于線狀光譜。 當(dāng)光照射到物質(zhì)上時,會發(fā)生非彈性散射,在散射光中除有與激發(fā)光波長相同的彈性成分(瑞利散射)外,還有比激發(fā)光 波長長的和短的成分,后一現(xiàn)象統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。這種現(xiàn)象于1928年由印度科學(xué)家拉曼所發(fā)現(xiàn),因此這種產(chǎn)生新波長的光的散射被稱為拉曼散射,所產(chǎn)生的光譜被稱為拉曼光譜或拉曼散射光譜。 按產(chǎn)生本質(zhì)分 光譜可分為分子光譜與原子光譜。 在分子中,電子態(tài)的能量比振動態(tài)的能量大50~100倍,而振動態(tài)的能量又比轉(zhuǎn)動態(tài)的能量大50~100倍。因此在分子的電子態(tài)之間的躍遷中,總是伴隨著振動躍遷和轉(zhuǎn)動躍遷的,因而許多光譜線就密集在一起而形成分子光譜。因此,分子光譜又叫做帶狀光譜。 在原子中,當(dāng)原子以某種方式從基態(tài)提升到較高的能態(tài)時,原子內(nèi)部的能量增加了,這些多余的能量將被以光的形式發(fā)射出來,于是產(chǎn)生了原子的發(fā)射光譜,亦即原子光譜。因為這種原子能態(tài)的變化是非連續(xù)量子性的,所產(chǎn)生的光譜也由一些不連續(xù)的亮線所組成,所以原子光譜又被稱作線狀光譜。 由于每種元素都有自己的特征譜線,因此可根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定其化學(xué)組成,這種方法被稱作光譜分析。
光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案。 光波是由原子內(nèi)部運動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運動情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡單介紹一些關(guān)于光譜的知識. 分光鏡觀察光譜要用分光鏡,這里我們先講一下分光鏡的構(gòu)造原理.圖6-18是分光鏡的構(gòu)造原理示意圖.它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠(yuǎn)鏡筒B組成的.平行光管A的前方有一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S,它位于透鏡L1的焦平面①處.從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后,變成平行光線射到三棱鏡P上.不同顏色的光經(jīng)過三棱鏡沿不同的折射方向射出,并在透鏡L2后方的焦平面MN上分別會聚成不同顏色的像(譜線).通過望遠(yuǎn)鏡筒B的目鏡L3,就看到了放大的光譜像.如果在MN那里放上照相底片,就可以攝下光譜的像.具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀. 發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜.發(fā)射光譜有兩種類型:連續(xù)光譜和明線光譜. 連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜(彩圖6).熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜.例如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜. 只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜(彩圖7).明線光譜中的亮線叫做譜線,各條譜線對應(yīng)于不同波長的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜.明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜.觀察氣體的原子光譜,可以使用光譜管(圖6-19),它是一支中間比較細(xì)的封閉的玻璃管,里面裝有低壓氣體,管的兩端有兩個電極.把兩個電極接到高壓電源上,管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電,產(chǎn)生一定顏色的光. 觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜,可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒,使它們氣化后發(fā)光,就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜. 實驗證明,原子不同,發(fā)射的明線光譜也不同,每種元素的原子都有一定的明線光譜.彩圖7就是幾種元素的明線光譜.每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光,因此,明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線.利用原子的特征譜線可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結(jié)構(gòu). 吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光)通過物質(zhì)時,某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜,叫做吸收光譜。例如,讓弧光燈發(fā)出的白光通過溫度較低的鈉氣(在酒精燈的燈心上放一些食鹽,食鹽受熱分解就會產(chǎn)生鈉氣),然后用分光鏡來觀察,就會看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線(見彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時,只能看見一條暗線).這就是鈉原子的吸收光譜.值得注意的是,各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng).這表明,低溫氣體原子吸收的光,恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光.因此,吸收光譜中的譜線(暗線),也是原子的特征譜線,只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少
光線譜集

6,光譜是什么

它是因為元素吸收一定能量后電子躍遷而放出不同波長的光譜
光譜光波是由原子內(nèi)部運動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運動情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡單介紹一些關(guān)于光譜的知識.分光鏡觀察光譜要用分光鏡,這里我們先講一下分光鏡的構(gòu)造原理.圖6-18是分光鏡的構(gòu)造原理示意圖.它是由平行光管A、三棱鏡P和望遠(yuǎn)鏡筒B組成的.平行光管A的前方有一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫S,它位于透鏡L1的焦平面①處.從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡L1折射后,變成平行光線射到三棱鏡P上.不同顏色的光經(jīng)過三棱鏡沿不同的折射方向射出,并在透鏡L2后方的焦平面MN上分別會聚成不同顏色的像(譜線).通過望遠(yuǎn)鏡筒B的目鏡L3,就看到了放大的光譜像.如果在MN那里放上照相底片,就可以攝下光譜的像.具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀.發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜.發(fā)射光譜有兩種類型:連續(xù)光譜和明線光譜.連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜(彩圖6).熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜.例如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜.只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜(彩圖7).明線光譜中的亮線叫做譜線,各條譜線對應(yīng)于不同波長的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜.明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜.觀察氣體的原子光譜,可以使用光譜管(圖6-19),它是一支中間比較細(xì)的封閉的玻璃管,里面裝有低壓氣體,管的兩端有兩個電極.把兩個電極接到高壓電源上,管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電,產(chǎn)生一定顏色的光.觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜,可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒,使它們氣化后發(fā)光,就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜.實驗證明,原子不同,發(fā)射的明線光譜也不同,每種元素的原子都有一定的明線光譜.彩圖7就是幾種元素的明線光譜.每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光,因此,明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線.利用原子的特征譜線可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結(jié)構(gòu).吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光)通過物質(zhì)時,某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜,叫做吸收光譜。例如,讓弧光燈發(fā)出的白光通過溫度較低的鈉氣(在酒精燈的燈心上放一些食鹽,食鹽受熱分解就會產(chǎn)生鈉氣),然后用分光鏡來觀察,就會看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線(見彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時,只能看見一條暗線).這就是鈉原子的吸收光譜.值得注意的是,各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng).這表明,低溫氣體原子吸收的光,恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光.因此,吸收光譜中的譜線(暗線),也是原子的特征譜線,只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少.光譜分析由于每種原子都有自己的特征譜線,因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成.這種方法叫做光譜分析.做光譜分析時,可以利用發(fā)射光譜,也可以利用吸收光譜.這種方法的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速.某種元素在物質(zhì)中的含量達10-10克,就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線,因而能夠把它檢查出來.光譜分析在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用.例如,在檢查半導(dǎo)體材料硅和鍺是不是達到了高純度的要求時,就要用到光譜分析.在歷史上,光譜分析還幫助人們發(fā)現(xiàn)了許多新元素.例如,銣和銫就是從光譜中看到了以前所不知道的特征譜線而被發(fā)現(xiàn)的.光譜分析對于研究天體的化學(xué)組成也很有用.十九世紀(jì)初,在研究太陽光譜時,發(fā)現(xiàn)它的連續(xù)光譜中有許多暗線(參看彩圖9,其中只有一些主要暗線).最初不知道這些暗線是怎樣形成的,后來人們了解了吸收光譜的成因,才知道這是太陽內(nèi)部發(fā)出的強光經(jīng)過溫度比較低的太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜.仔細(xì)分析這些暗線,把它跟各種原子的特征譜線對照,人們就知道了太陽大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素.
光譜『spectrum』 光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵)分光后,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案。 光波是由原子內(nèi)部運動的電子產(chǎn)生的.各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子的運動情況不同,所以它們發(fā)射的光波也不同.研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸收光的情況,有重要的理論和實際意義,已成為一門專門的學(xué)科——光譜學(xué).下面簡單介紹一些關(guān)于光譜的知識. 分光鏡觀察光譜要用分光鏡,這里我們先講一下分光鏡的構(gòu)造原理.圖6-18是分光鏡的構(gòu)造原理示意圖.它是由平行光管a、三棱鏡p和望遠(yuǎn)鏡筒b組成的.平行光管a的前方有一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫s,它位于透鏡l1的焦平面①處.從狹縫射入的光線經(jīng)透鏡l1折射后,變成平行光線射到三棱鏡p上.不同顏色的光經(jīng)過三棱鏡沿不同的折射方向射出,并在透鏡l2后方的焦平面mn上分別會聚成不同顏色的像(譜線).通過望遠(yuǎn)鏡筒b的目鏡l3,就看到了放大的光譜像.如果在mn那里放上照相底片,就可以攝下光譜的像.具有這種裝置的光譜儀器叫做攝譜儀. 種類 發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜.發(fā)射光譜有兩種類型:連續(xù)光譜和明線光譜. 連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜(彩圖6).熾熱的固體、液體和高壓氣體的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜.例如電燈絲發(fā)出的光、熾熱的鋼水發(fā)出的光都形成連續(xù)光譜. 只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜(彩圖7).明線光譜中的亮線叫做譜線,各條譜線對應(yīng)于不同波長的光.稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜.明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的,所以也叫原子光譜.觀察氣體的原子光譜,可以使用光譜管(圖6-19),它是一支中間比較細(xì)的封閉的玻璃管,里面裝有低壓氣體,管的兩端有兩個電極.把兩個電極接到高壓電源上,管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電,產(chǎn)生一定顏色的光. 觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜,可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒,使它們氣化后發(fā)光,就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜. 實驗證明,原子不同,發(fā)射的明線光譜也不同,每種元素的原子都有一定的明線光譜.彩圖7就是幾種元素的明線光譜.每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長的光,因此,明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線.利用原子的特征譜線可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結(jié)構(gòu). 吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光(其中包含連續(xù)分布的一切波長的光)通過物質(zhì)時,某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜,叫做吸收光譜。例如,讓弧光燈發(fā)出的白光通過溫度較低的鈉氣(在酒精燈的燈心上放一些食鹽,食鹽受熱分解就會產(chǎn)生鈉氣),然后用分光鏡來觀察,就會看到在連續(xù)光譜的背景中有兩條挨得很近的暗線(見彩圖8.分光鏡的分辨本領(lǐng)不夠高時,只能看見一條暗線).這就是鈉原子的吸收光譜.值得注意的是,各種原子的吸收光譜中的每一條暗線都跟該種原子的發(fā)射光譜中的一條明線相對應(yīng).這表明,低溫氣體原子吸收的光,恰好就是這種原子在高溫時發(fā)出的光.因此,吸收光譜中的譜線(暗線),也是原子的特征譜線,只是通常在吸收光譜中看到的特征譜線比明線光譜中的少.
文章TAG:光譜學(xué)什么光學(xué)光譜光譜學(xué)

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