光譜可以按哪些分類?
發(fā)布時(shí)間:2023-10-19
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光譜可以按哪些分類?
按波長(zhǎng)區(qū)域
在一些可見(jiàn)光譜的紅端之外,存在著波長(zhǎng)更長(zhǎng)的紅外線;同樣,在紫端之外,則存在有波長(zhǎng)更短的紫外線。紅外線和紫外線都不能為肉眼所覺(jué)察,但可通過(guò)儀器加以記錄。因此,除可見(jiàn)光譜,光譜還包括有紅外光譜與紫外光譜。
按產(chǎn)生方式
按產(chǎn)生方式,光譜可分為發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜。有的物體能自行發(fā)光,由它直接產(chǎn)生的光形成的光譜叫做發(fā)射光譜。
發(fā)射光譜可分為三種不同類別的光譜:線狀光譜、帶狀光譜和連續(xù)光譜。線狀光譜主要產(chǎn)生于原子,由一些不連續(xù)的亮線組成;帶狀光譜主要產(chǎn)生于分子,由一些密集的某個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光組成;連續(xù)光譜則主要產(chǎn)生于白熾的固體、液體或高壓氣體受激發(fā)發(fā)射電磁輻射,由連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光組成。
在白光通過(guò)氣體時(shí),氣體將從通過(guò)它的白光中吸收與其特征譜線波長(zhǎng)相同的光,使白光形成的連續(xù)譜中出現(xiàn)暗線。此時(shí),這種在連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜被稱作吸收光譜。通常情況下,在吸收光譜中看到的特征譜線會(huì)少于線狀光譜。
當(dāng)光照射到物質(zhì)上時(shí),會(huì)發(fā)生非彈性散射,在散射光中除有與激發(fā)光波長(zhǎng)相同的彈性成分(瑞利散射)外,還有比激發(fā)光波長(zhǎng)長(zhǎng)的和短的成分,后一現(xiàn)象統(tǒng)稱為拉曼效應(yīng)。這種現(xiàn)象于1928年由印度科學(xué)家拉曼所發(fā)現(xiàn),因此這種產(chǎn)生新波長(zhǎng)的光的散射被稱為拉曼散射,所產(chǎn)生的光譜被稱為拉曼光譜或拉曼散射光譜。
按產(chǎn)生本質(zhì)
按產(chǎn)生本質(zhì),光譜可分為分子光譜與原子光譜。在分子中,電子態(tài)的能量比振動(dòng)態(tài)的能量大50~100倍,而振動(dòng)態(tài)的能量又比轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)的能量大50~100倍。因此在分子的電子態(tài)之間的躍遷中,總是伴隨著振動(dòng)躍遷和轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷的,因而許多光譜線就密集在一起而形成分子光譜。因此,分子光譜又叫做帶狀光譜。
在原子中,當(dāng)原子以某種方式從基態(tài)提升到較高的能態(tài)時(shí),原子內(nèi)部的能量增加了,原子中的部分電子提升到激發(fā)態(tài),然而激發(fā)態(tài)都不能維持,在經(jīng)歷很短的一段隨機(jī)的時(shí)間后,被激發(fā)的原子就會(huì)回到原來(lái)能量較低的狀態(tài)。在原子中,被激發(fā)的電子在回到能量較低的軌道時(shí)釋放出一個(gè)光子,也就是說(shuō)這些能量將被以光的形式發(fā)射出來(lái),于是產(chǎn)生了原子的發(fā)射光譜,亦即原子光譜。因?yàn)檫@種原子能態(tài)的變化是非連續(xù)量子性的,所產(chǎn)生的光譜也由一些不連續(xù)的亮線所組成,所以原子光譜又被稱作線狀光譜。
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