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编辑:华体会体育app官网下载-手机版时间:2022-08-15 20:50点击量:168

  波长的有序排列是电磁辐射按照,条件的不同根据实验,有各自的特征强度各个辐射波长都具。

  谱的研究通过光,子的几何形状、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识人们可以得到原子、分子等的能级结构、能级寿命、电子的组态、分。是但,仅是一种科学工具光谱学技术并不,要的定性与定量的分析方法在化学分析中它也提供了重。

  一百多年的历史了光谱学的研究已有。66年16,成了从红光到紫光的各种颜色的光谱牛顿把通过玻璃棱镜的太阳光分解,种颜色的光组成的他发现白光是由各。早对光谱的研究这是可算是最。

  1802年其后一直到,年夫琅和费也独立地发现它渥拉斯顿观察到了光谱线。能观察到光谱线牛顿之所以没有,了圆孔而不是通过狭缝是因为他使太阳光通过。1815年之间在1814~,光谱中的许多条暗线夫琅和费公布了太阳,母来命名并以字,名沿用至今其中有些命。称为夫琅和费暗线此后便把这些线。

  在19世纪60年代发展起来的实用光谱学是由基尔霍夫与本生;作定性化学分析的新方法他们证明光谱学可以用,几种当时还未知的元素并利用这种方法发现了,存在着多种已知的元素并且证明了太阳里也。

  纪中叶起从19世,学研究的重要课题之一氢原子光谱一直是光谱。子光谱的过程中在试图说明氢原,法则的建立起了很大促进作用所得到的各项成就对量子力学。够应用于氢原子这些法则不仅能,、分子和凝聚态物质也能应用于其他原子。

  瑞典物理学家埃斯特朗探测出来的氢原子光谱中最强的一条谱线年由。20年此后的,了更多的氢原子谱线年在星体的光谱中观测到,个经验公式来说明已知的氢原子诺线的位置从事天文测量的瑞士科学家巴耳末找到一,线称为巴耳末系此后便把这一组。的成就之后继巴耳末,89年18,了许多元素的线状光谱系瑞典光谱学家里德伯发现,碱金属原子的光谱系其中最为明显的为,一个简单的公式它们也都能满足。

  波长的表示式十分简单尽管氢原子光谱线的,起因却茫然不知不过当时对其。913年一直到1,出了明确的解释玻尔才对它作。测到的原子光谱的各种特征但玻尔理论并不能解释所观,一步的解释也遇到了困难即使对于氢原子光谱的进。

  世纪发展起来的量子力学能够满意地解释光谱线。有轨道角动量电子不仅具,自旋角动量而且还具有。地解释了光谱线的分裂现象这两种角动量的结合便成功。

  乌伦贝克和古兹密特作为假设而引入的电子自旋的概念首先是在1925年由,子光谱的测量结果以便解释碱金属原。论性量子力学中在狄喇克的相对,自旋)的概念有了牢固的理论基础电子自旋(包括质子自旋与中子,而不是作为一种特别的假设了它成了基本方程的自然结果。

  96年18,来观察磁场对光三重线塞曼把光源放在磁场中,线都是偏振的发现这些谱。象称为塞曼效应现在把这种现。年次,应作了满意的解释洛伦兹对于这个效。

  论上具有重要意义塞曼效应不仅在理,中也是重要的而且在应用。谱的分类中在复杂光,种很有用的方法塞曼效应是一,对于复杂光谱的理解它有效地帮助了人们。

  谱方法的不同根据研究光,谱学、吸收光谱学与散射光谱学习惯上把光谱学区分为发射光。类的光谱学这些不同种,构知识及不同的化学分析方法从不同方面提供物质微观结。

  光谱:线状光谱、带状光谱和连续光谱发射光谱可以区分为三种不同类别的。要产生于原子线状光谱主,要产生于分子带状光谱主,白炽的固体或气体放电连续光谱则主要产生于。

  的光谱线已有百万条了现在观测到的原子发射。其独特的光谱每种原子都有,样是各不相同的犹如人的指纹一。学的理论根据光谱,的一系列分立的能态每种原子都有其自身,有一定的能量每一能态都。

  最小能量定为最低能量我们把氢原子光谱的,称为基态这个能态,称为基能级相应的能级。被提升到较高的能态上时当原子以某种方法从基态,能量增加了原子的内部,能量以光的形式发射出来原子就会把这种多余的,子的发射光谱于是产生了原,生吸收光谱反之就产。变化不是连续的这种原子能态的,子性的而是量,能级之间的跃迁我们称之为原子。

  发射光谱中在分子的,原子分子的发射光谱研究的主要内容是二。子中在分,的能量大50~100倍电子态的能量比振动态,的能量大50~100倍而振动态的能量比转动态。子态之间的跃迁中因此在分子的电,跃迁和转动跃迁的总是伴随着振动,在一起而形成带状光谱因而许多光谱线就密集。

  原子与分子的能级结构的知识从发射光谱的研究中可以得到,要常数的测量包括有关重。泛地应用于化学分析中并且原子发射光谱广。

  的光通过一种物质时当一束具有连续波长,分便会有所减弱光束中的某些成,光束由光谱仪展成光谱时当经过物质而被吸收的,质的吸收光谱就得到该物。其独特的吸收光谱几乎所有物质都有。的知识同发射光谱所给出的是互为补充的原子的吸收光谱所给出的有关能级结构。

  来说一般,物质吸收了那些波长的光吸收光谱学所研究的是,程度如何吸收的,吸收等问题为什么会有。基本上为分子研究的对象。

  范围是很广阔的吸收光谱的光谱,到1000微米大约从10纳米。0纳米的光谱范围内在200纳米到80,液体和溶液的吸收可以观测到固体、,的是连续的这些吸收有,吸收光谱称为一般;个或多个吸收带有的显示出一,吸收光谱称为选择。子的电子态的变化而产生的所有这些光谱都是由于分。

  化学中有广泛的应用选择吸收光谱在有机,分子结构的确定、定性和定量化学分析等包括对化合物的鉴定、化学过程的控制、。

  究分子的振动光谱与转动光谱的分子的红外吸收光谱一般是研,直是主要的研究课题其中分子振动光谱一。

  谱的研究表明分子振动光,的某些很小的原子团的振动频率许多振动频率基本上是分子内部,这些原子团的特征并且这些频率就是,其余的成分如何而不管分子的。域色基的吸收光谱这很像可见光区,光谱的应用中是很重要的这一事实在分子红外吸收。结构、分子的定量及定性分析等多年来都用来研究多原子分子。

  光谱学中在散射,普遍的光谱学技术喇曼光谱学是最为。过物质时当光通,和光的吸收外除了光的透射,光的散射还观测到。的频率外(瑞利散射和廷德耳散射)在散射光中除了包括原来的入射光,些新的频率还包括一。散射称为喇曼散射这种产生新频率的,为喇曼光谱其光谱称。

  强度是极小的喇曼散射的,射的千分之一大约为瑞利散。等标志着散射物质的性质喇曼频率及强度、偏振。结构及物质组成成分的知识从这些资料可以导出物质。有广泛应用的原因这就是喇曼光谱具。

  散射非常弱由于喇曼,印度物理学家喇曼等所发现所以一直到1928年才被。光来照射某些液体时他们在用汞灯的单色,频率低于入射光频率的新谱线在液体的散射光中观测到了。们的发现的几个月后在喇曼等人宣布了他,地报道了晶体中的这种效应的存在苏联物理学家兰茨见格等也独立。

  动(和点阵振动)与转动喇曼效应起源于分子振,(点阵振动能级)与转动能级结构的知识因此从喇曼光谱中可以得到分子振动能级。

  是十分微弱的喇曼散射强度,出现之前在激光器,华体会游戏app下载-网页版幅完善的光谱为了得到一,费时间往往很。得到发展以后自从激光器,作为激发光源利用激光器,发生了很大的变革喇曼光谱学技术。很好的单色性、方向性激光器输出的激光具有,度很大且强,光谱的近乎理想的光源因而它们成为获得喇曼,激光器与氨离子激光器特别是连续波氩离子。究又变得非常活跃了于是喇曼光谱学的研,有了很大的扩展其研究范围也。的物质的品种以外除扩大了所研究,料等方面喇曼光谱技术也已成为很有用的工具在研究燃烧过程、探测环境污染、分析各种材。

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