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光的知識(shí),使用光譜儀的你熟悉嗎?
發(fā)布時(shí)間:2019-12-18 10:39:49 點(diǎn)擊:5227
在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象,叫光電效應(yīng)。光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。光的粒子性揭示了電磁場(chǎng)作為一種物質(zhì),是與分子、原子等實(shí)物粒子一樣,有其內(nèi)在的基本結(jié)構(gòu)(組成粒子)的。而在經(jīng)典的電動(dòng)力學(xué)理論中,是沒(méi)有“光子”這個(gè)概念的。根據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)分量或磁場(chǎng)分量,可分為如下三類(lèi),任何光都可以這三種波的合成形式表示出來(lái)。光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s,是自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最快速度。
光波是橫波,其中電場(chǎng)強(qiáng)度E(是用來(lái)表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量。)和磁感應(yīng)強(qiáng)度B(或磁場(chǎng)強(qiáng)度H,描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量)彼此相互垂直,并且都與傳播方向垂直。
波動(dòng)方程的簡(jiǎn)諧波形式的特解依據(jù)振幅隨空間位置的變化分為平4波、球面波和柱面波。光波是由原子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電子產(chǎn)生的。光波,通常是指電磁波譜中的可見(jiàn)光。
光波作為一種特定頻段是電磁波,其顏色與頻率有關(guān)。可見(jiàn)光中紫光頻率最大,波長(zhǎng)最短。紅光則剛好相反。紅外線、紫外線、X射線等都屬于不可見(jiàn)光。紅外線頻率比紅光低,波長(zhǎng)更長(zhǎng)。紫外線、X射線等頻率比紫光高,波長(zhǎng)更短。
光譜
光的反射
光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射。當(dāng)光在兩種物質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)物質(zhì)中的現(xiàn)象。光的反射現(xiàn)象中,光路上是可逆的。
光的折射
在兩種介質(zhì)的分界處(不過(guò)有時(shí)沒(méi)有),不僅會(huì)發(fā)生折射,也發(fā)生反射,例如在水中,部分光線會(huì)反射回去,部分光線會(huì)進(jìn)入水中。反射光線光速與入射光線相同 ,折射光線光速與入射光線不相同。
光的色散
光的色散需要有能折射光的介質(zhì),介質(zhì)折射率隨光波頻率或真空中的波長(zhǎng)而變。當(dāng)復(fù)色光在介質(zhì)界面上折射時(shí),介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的折射率,各色光因所形成的折射角不同而彼此分離。
光的干涉
光場(chǎng)強(qiáng)度在空間作相當(dāng)穩(wěn)定的明暗相間條紋分布;有時(shí)則表現(xiàn)為,當(dāng)干涉裝置的某一參量隨時(shí)間改變時(shí),在某一固定點(diǎn)處接收到的光強(qiáng)按一定規(guī)律作強(qiáng)弱交替的變化。
光的衍射
在傳播過(guò)程中,遇到障礙物或小孔時(shí),光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象,叫光的衍射
光電效應(yīng)
在光(包括不可見(jiàn)光)的照射下從物體發(fā)射出電子的現(xiàn)象,叫光電效應(yīng)。光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。實(shí)驗(yàn)表明,不僅紫外線能產(chǎn)生光電效應(yīng),對(duì)于堿金屬,例如:鋰、鈉、鉀、銫等,用可見(jiàn)光照射也能產(chǎn)生光電效應(yīng)。
光譜
任何物質(zhì)都是元素組成的,而元素又都是由原子組成的,原子是由原子核和電子組成的,每個(gè)電子都處在一定的能級(jí)上,具有一定的能量,在正常狀態(tài)下,原子處在穩(wěn)定狀態(tài),它的能量最低,這種狀態(tài)稱(chēng)基態(tài)。
當(dāng)物質(zhì)受到外界能量(電能和熱能)的作用時(shí),核外電子就躍遷到高能級(jí),處于高能態(tài)(激發(fā)態(tài))電子是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)原子可存在的時(shí)間約為10-8秒,它從高能態(tài)躍遷到基態(tài),或較低能態(tài)時(shí),把多余的能量以光的形式釋放出來(lái)。因?yàn)槊恳环N元素的基態(tài)是不相同的,激發(fā)態(tài)也是不一樣的,所以發(fā)射的光子是不一致的,也就是波長(zhǎng)不相同的。
依據(jù)波長(zhǎng)可以決定是哪一種元素,這就是光譜的定性分析。另一方面譜線的強(qiáng)度是由發(fā)射該譜線的光子數(shù)目來(lái)決定的,光子數(shù)目多則強(qiáng)度大,反之則弱,而光子的數(shù)目又和處于基態(tài)的。原子數(shù)目所決定,而基態(tài)原子數(shù)目又取決于某元素含量多少,這樣,根據(jù)譜線強(qiáng)度就可以得到某元素的含量。
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