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光谱可以按哪些分类?

发布时间:2023-10-19
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光谱可以按哪些分类?

按波长区域


在一些可见光谱的红端之外,存在着波长更长的红外线;同样,在紫端之外,则存在有波长更短的紫外线。红外线和紫外线都不能为肉眼所觉察,但可通过仪器加以记录。因此,除可见光谱,光谱还包括有红外光谱与紫外光谱。


按产生方式


按产生方式,光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。有的物体能自行发光,由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。


发射光谱可分为三种不同类别的光谱:线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子,由一些不连续的亮线组成;带状光谱主要产生于分子,由一些密集的某个波长范围内的光组成;连续光谱则主要产生于白炽的固体、液体或高压气体受激发发射电磁辐射,由连续分布的一切波长的光组成。


在白光通过气体时,气体将从通过它的白光中吸收与其特征谱线波长相同的光,使白光形成的连续谱中出现暗线。此时,这种在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。通常情况下,在吸收光谱中看到的特征谱线会少于线状光谱。


当光照射到物质上时,会发生非弹性散射,在散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分(瑞利散射)外,还有比激发光波长长的和短的成分,后一现象统称为拉曼效应。这种现象于1928年由印度科学家拉曼所发现,因此这种产生新波长的光的散射被称为拉曼散射,所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。


按产生本质


按产生本质,光谱可分为分子光谱与原子光谱。在分子中,电子态的能量比振动态的能量大50~100倍,而振动态的能量又比转动态的能量大50~100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中,总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的,因而许多光谱线就密集在一起而形成分子光谱。因此,分子光谱又叫做带状光谱。


在原子中,当原子以某种方式从基态提升到较高的能态时,原子内部的能量增加了,原子中的部分电子提升到激发态,然而激发态都不能维持,在经历很短的一段随机的时间后,被激发的原子就会回到原来能量较低的状态。在原子中,被激发的电子在回到能量较低的轨道时释放出一个光子,也就是说这些能量将被以光的形式发射出来,于是产生了原子的发射光谱,亦即原子光谱。因为这种原子能态的变化是非连续量子性的,所产生的光谱也由一些不连续的亮线所组成,所以原子光谱又被称作线状光谱。

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