51区未解之谜网

未解之谜与世界之最,猎奇文章

首页 > 世界奇闻 > 发射波谱的发现历史,人类科学的大跨越,物质内部其实别有洞天?

发射波谱的发现历史,人类科学的大跨越,物质内部其实别有洞天?

时间:2020-03-25 13:58:33 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

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

如果有任何侵犯相关内容,请在30天内联系作者删除

转载并获得授权,并注意保持完整性和注明来源

相关文章

.

世界奇闻

热门文章

今日最新