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18新利最新登入激光分析原理

光谱学基础知识

在这张简单的原子图像中,你可以看到电子存在于不同的轨道上,正如玻尔所设想的那样。"width=
在这张简单的原子图像中,你可以看到电子存在于不同的轨道上,正如玻尔所设想的那样。

光谱学利用了所有原子和分子都能吸收和发射的事实在特定的波长。要理解其中的原因,你必须了解原子是如何构成的。18新利最新登入你可以在18新利最新登入原子是如何工作的,但这里快速回顾一下会有帮助。1913年,一位名叫尼尔斯·玻尔的丹麦科学家采用了欧内斯特·卢瑟福的原子模型——一个密集的原子核被一个原子包围并做了一些微小的改进,使之更符合实验数据。在玻尔的模型中,围绕原子核的电子存在于离散的轨道上,就像行星围绕太阳运行一样。事实上,我们对原子的经典视觉图像,比如右边的这个,就是模仿玻尔的概念。(此后,科学家们放弃了玻尔的一些结论,包括电子以固定路径围绕原子核运动的想法,而是设想电子聚集在原子核周围形成云团。)

波尔原子,在特定轨道上的电子与特定的能量有关。不像行星那样在轨道上保持固定,电子可以从一个轨道跳到另一个轨道。在默认轨道上的电子基态.为了从基态移动到远离原子核的轨道,电子必须吸收能量。当这种情况发生时,化学家说电子处于激发态.电子通常不能无限期地保持激发态。相反,它们会跳回到基态,这一动作需要释放出与它们最初被激发时相同的能量。能量以a的形式出现光子——最小的光粒子——在特定的波长,因为波长和颜色是相关的,在特定的颜色。

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原子以热、光或电的形式吸收能量。电子可以从低能量轨道移动到高能量轨道。"width=
原子以热、光或电的形式吸收能量。电子可以从低能量轨道移动到高能量轨道。

周期表上的每个元素都有一组独特的玻尔轨道,其他元素都没有。换句话说,一种元素的电子存在于与另一种元素的电子略有不同的轨道上。由于元素的内部结构是独特的,当它们的电子被激发时,它们会发出不同波长的光。本质上,每个元素都有一个唯一的原子。指纹“它以一组波长的形式出现,或者是一个光谱

威廉·沃拉斯顿和约瑟夫·冯·夫琅和费开发了第一种谱仪看元素的光谱指纹。光谱仪是一种既能散射光又能显示光以供研究的仪器。光进入一条窄缝,穿过透镜,透镜产生平行光束。这些光线穿过棱镜,棱镜使光线弯曲。每个波长的弯曲量略有不同,因此产生了一系列彩色波段。第二个透镜将光线聚焦在一个出口狭缝上,一次允许一种颜色的光通过。科学家们经常使用安装在转盘上的小型望远镜,以便更容易地观察穿过狭缝的颜色。然后,科学家旋转望远镜或棱镜,使另一种颜色进入视野。通过观察棱镜的角度望远镜,就可以确定射出光的波长。使用分光镜分析样品可能需要几分钟,但它可以揭示很多关于光源的信息。一些光谱仪,被称为的光谱仪,用来拍摄光谱。

如你所料,光谱仪是化学家进行激光光谱学的必备工具。接下来,我们将简要介绍一些最重要的激光光谱学类型。

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