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科普篇??光是如何產生的?

發布人:萊塞激光 發布時間:2021-07-15 13:28:36

【摘要】

任何可見的宏觀物質都是由諸如原子、分子、離子這樣的微粒所組成的。在這種情況下,分子是原子通過共價鍵結合而形成的,離子是原子間以離子鍵結合形成的,所以最終,物質由原子組成

光是怎么產生的?

1)物質組成

任何可見的宏觀物質都是由諸如原子、分子、離子這樣的微粒所組成的。在這種情況下,分子是原子通過共價鍵結合而形成的,離子是原子間以離子鍵結合形成的,所以最終,物質由原子組成,如圖1-1所示。

科普篇??光是如何產生的?(圖1)

2)原子結構

如圖1-2所示,原子由帶正電的原子核和位于原子中心的核外電子組成。

按照量子力學,同一原子中的電子以非連續的軌道運動,并能沿不同的軌道傳送。

移動,就像一輛汽車在高速公路上可以快速行駛,在城市里則可以緩慢地行駛。

如圖1-3所示,玻爾的原子模型中,分別有三條電子軌道,對應的不同軌道有三個不同的能級。

如果n=l,電子和原子核之間的距離很小,原子處于一個低能量級的穩定狀態,也稱為基態*

|>1時,電子和原子核間的距離變大,原子躍遷到高能級不穩定態,也稱為激發態。

科普篇??光是如何產生的?(圖2)

圖示1-2原子的結構圖示波爾的原子模型


科普篇??光是如何產生的?(圖3)

波爾的原子模型

3)原子的發光


受激狀態下的原子不會長時間停留在高能級,會自發地躍入低能級基態,并釋放出多余的能量。

若原子以光子的形式釋放出能量,這種躍遷稱為自發輻射躍遷,在此過程中物質會以特定頻率發光,其頻率取決于發生躍遷的兩個能級的能量差:

V=(E2-E1)/h,式中4是普朗克常數,6.626X1034j乘s;v表示光的頻率lS-1。

自生躍遷是除激光外,他4源的發光方式,它是一種隨機躍遷過程,發出的光在相位、偏振態和傳播方向上不相關。

從這一點可以看出,物質發光的本質是物質的原子、分子或離子在高能狀態下由高能級躍遷到低能級,自發地釋放出過多的能量,如圖1-3所示。

科普篇??光是如何產生的?(圖4)

物質發光的本質


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