发射光谱

当物体产生光

任何材料变热时，它会发光在日常生活中，厨房用具、灯泡的金属丝或太阳都可以用这种现象来解释。

在19世纪末，科学家们也通过在实验室加热物质来观察这一现象，但不知道如何解释。然而，他们知道如何将气体发出的光分解成光谱，并通过观察光的特性来判断光中包含的化学元素。1859年，德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫称这种光谱为“发射光谱”

图:自发辐射图

许多研究人员试图解释物质如何产生发射光谱，但他们没有成功1900年，德国物理学家马克斯·普朗克部分回答了这个问题

普朗克第一次发现用当时的物理原理不可能克服这个问题。因此，他阐述了一个革命性的理论，它标志着现代物理学的开始和在此之前物理学的结束。在他的理论中，普朗克断言光只能以小能量束发射。他称之为“量子”，后来改名为“光子”这样的建议与当时已知的情况相矛盾。

光因此被认为是在电磁波的出现下传播的连续能量的一种形式，而不是作为粒子光子存在时的不连续能量的一种形式。德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在1905年加入了这个领域他不仅同意普朗克的观点，而且还提出了一个更进一步的观点:他认为，除了像粒子(光子)这样的偶然特征之外，光还具有连续起伏的特征，所以光必须被视为具有波粒二象性的物质此外，爱因斯坦还确定光子的能量与其辐射的波长有关因此，根据他的陈述，波长较大的波(如红光)携带较少的能量，而波长较短的波(如紫光)携带较多的能量。

1913年，丹麦物理学家尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔将普朗克和爱因斯坦的进步理论融入到他的新原子模型中，并解释了物质如何以粒子的形式发光。根据玻尔的说法，原子是由带负电的电子组成的，它们围绕带正电的原子核运行，从它们的轨道到原子核的距离非常特殊。

在原子核附近的轨道中具有相对较小的电子能量，该能量实际上被吸引它的原子核牢牢地包含。因此，我们必须给它很大的能量，让它移动到更高的轨道。占据更远位置的电子有大量的能量，为了留在轨道上，它必须补偿它离原子核的巨大距离，试图对它施加吸引力。因此，只需要一点点能量就能将它移动到一个更高的轨道。

玻尔说，当一个天体被加热时，它的一些电子吸收能量，并倾向于从近轨道快速移动到离原子核更远的轨道。然后，每个电子回到靠近原子核的原始轨道，减少它的能量含量，使它能稳定地存在于原始轨道。

玻尔提出，电子是以普朗克和爱因斯坦描述的小“能量包”的形式存在的，即以光子和光的形式存在，以消除它们多余的能量

因为每个化学元素都有一个明显带正电的原子核，它的电子轨道包含不同的能量。从遥远的轨道移动到更近的轨道，给定化学元素的电子发射特征光子，其能量对应于在其发射光谱中观察到的光波长度

的图示:589nm处的D2(左)和示例性的590 nm D1(右)用于在具有盐水芯的火焰中发射钠D线

。每种化学物质都有自己独特的发射谱线，这是因为原子内部可能有多个轨道跃迁

下图显示了一些化学元素的发射光谱。很容易看出，每种元素都有其特有的谱线，比如条形码或指纹，科学家可以准确地识别它们。

图:氢发射光谱

图:铁发射光谱

相关知识

发射光谱是一种现象，当一个元素被激发(加热)时，相对于电磁辐射，某些频率的辐射强度在每个频率上增加图

:金属卤化物灯发射光谱

当化学元素中的电子被激发时，它会跃迁到更高的能量轨道。当电子离开激发态并返回到较低能量轨道时，能量将被重新辐射，分离的发射线是所提到的波长。请注意，辐射的谱线频率将比原始频率更宽，这是谱线加宽的效果。

参考

1。维基百科全书

2。天文名词

FY: sphaigne

作者:astro-canada.ca

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