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            科普篇——光是如何產生的?

            發(fā)布人:萊塞激光 發(fā)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(xù)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(wěn)定狀態(tài),也稱為基態(tài)*

            |>1時,電子和原子核間的距離變大,原子躍遷到高能級不穩(wěn)定態(tài),也稱為激發(fā)態(tài)。

            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(fā)光


            受激狀態(tài)下的原子不會長時間停留在高能級,會自發(fā)地躍入低能級基態(tài),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(fā)輻射躍遷,在此過程中物質會以特定頻率發(fā)光,其頻率取決于發(fā)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(shù),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(fā)光方式,它是一種隨機躍遷過程,發(fā)出的光在相位、偏振態(tài)和傳播方向上不相關。

            從這一點可以看出,物質發(fā)光的本質是物質的原子、分子或離子在高能狀態(tài)下由高能級躍遷到低能級,自發(fā)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(fā)光的本質


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