原子物理谱线间隔怎么求

作者&投稿:调力 2024-07-02
双原子分子的纯转动能级和光谱

纯转动光谱:分子在同一电子能级和同一振动能级的不同转动能级之间跃迁,只出现在极性异核双原子分子,位于远红外和微波区域。

室温下分子热运动的能量远大于转动能级的间隔,有许多分子处在转动激发态。





跃迁谱线的波数为:  双原子分子的纯转动光谱是等间隔的,相邻光谱线之间的波数差为: 

纯转动的电偶极跃迁的选择定则: 

离心力修正(纯转动光谱谱线间距随量子数  增大而缩小):



相邻谱线间隔: 

2.双原子分子的纯振动能级和光谱

纯振动光谱:分子在同一电子能级的不同振动能级和不同转动能级之间跃迁,只出现在极性异核双原子分子,位于红外区域。

室温下,大多数分子处在振动基态上。 

跃迁谱线的波数为: 

振动的电偶极跃迁的选择定则: 

非谐性修正(纯振动光谱谱线间距随量子数  增大而缩小):





基频带: 
第一泛频带: 

第二泛频带: 

3.双原子分子的振转光谱

考察  的跃迁,不考虑离心畸变,产生谱线波数为





较高的振动能级有较大的核间距离  ,即  .

振转光谱选择定则 

(1)  支:  ,即 





(2)$P$ 支:  ,即 





由于跃迁  禁忌,  称为谱带的基线。

在  时,  支和  支的谱线是等间隔的,间隔为  ,基线位置的空缺为  。

由于离心畸变,  支的间隔大于  支。

4.双原子分子的电子振动转动光谱

(1)电偶极跃迁的选择定则: 

(2)上下能级的电子能量、振动能量、转动能量分别为  和  ,两个能级跃迁的光子波数 

忽略转动能量,先讨论振动结构 

吸收光谱中只有$v=0$到$v'$的谱线可以明显观察到,其谱线波数为 

进一步考虑转动结构 

a.  支:  ,即 



b.  支:  ,即 



c.  支:  ,即  (  到  除外)



若  ,谱线向紫端展开,  支为抛物线形; 若  ,谱线向红端展开,  支为抛物线形。

三、拉曼散射
1.瑞利散射线的波数: 

斯托克斯线波数:  波长比瑞利线长

反斯托克斯线波数:  波长比瑞利线短

2.反斯托克斯线的强度比斯托克斯线弱很多,在双原子分子中几乎观察不到; 随着温度的升高,反斯托克斯线的强度迅速增强,而斯托克斯线的强度变化不大。

3.大拉曼散射与振动能级有关,小拉曼散射与纯转动能级有关。

4.拉曼散射中转动能级跃迁的选择定则: 

5.小拉曼散射

(1)中心最强的瑞利散射线: 

(2)斯托克斯线: 



(3)反斯托克斯线: 



小拉曼位移的斯托克斯线和反斯托克斯线几乎是等强度的。

6.大拉曼散射

(1)  支:  ,即 



(2)  支:  ,即



(3)  支:  ,即 



对于  的振动跃迁来讲,  。

拉曼位移大小分别为

(1)  支: 

(2)  支: 

(3)  支:所有谱线靠在一起,在  处形成一条很强的展宽谱线,拉曼位移的大小  。

补充公式和组合常数
1.单晶衍射:

2.布拉格衍射:

3.法拉第常数:

4.电子经典半径:

5.原子半径(球形原子假设):

6.经典理论原子的核式模型: 







7.氢原子的量子力学解(特殊解):

a.角向:





b.径向(只有  的  ,  和  的波函数在原点  处不为0):



8.拉莫尔进动: 

9.原子的数密度: 

10.波长  、波数  、频率  的关系: 

11.相对论能量和动量关系:





12.相关复合常数: 

















13.  的幂词头换算: 

原子物理谱线间隔怎么求:
谱线图是有无数个点组成,所以用线的长度除以点数也为间隔。
学信号与系统的时候,Ω和f都是频率,即谱线间隔,单位分别为rad/s和Hz Ω=2π/T,f=1/T。
1/T=0.25HZ


你是否需要了解?

原子物理谱线间隔怎么求
答:在  时,  支和  支的谱线是等间隔的,间隔为  ,基线位置的空缺为  。由于离心畸变,  支的间隔大于  支。4.双原子分子的电子振动转动光谱 (1)电偶极跃迁的选择定则: (2)上下能级的电子能量、振动能量、转动...

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...为什么莱曼系可以分裂成两条谱线,都是怎么分裂的?
答:原子物理书专门讲这个,莱曼系的精细结构是电子自旋与轨道运动耦合产生的附加能量造成的,具体来讲是P能级的分裂造成的,上下P能级的分裂,各自向基态跃迁,形成精细结构。上面那个简直是乱答的,无知无德

原子物理题2
答:29d 32d 34b 36d 38b

原子物理第2版编辑推荐与评论
答:在内容上,本书特别强调了与“辐射场与原子的共振相互作用”相关的深入探讨,这在传统教材中可能较少涉及。在第一章,作者对量子力学出现前的原子物理学进行了介绍,并新增了对谱线定量描述的详细讲解,以及对二能级间跃迁问题的深入剖析,旨在提供更为全面和精确的理解视角。

求原子物理学的发展史
答:在原子结构的发展史上,可以追溯到约400年前,当时希腊哲学家德谟克列特首次提出了原子的概念。到了1803年,英国物理学家约翰·道尔顿提出了原子论,这是一个关于物质由不可再分的小粒子组成的理论。随后,在1833年,英国物理学家法拉第提出了法拉第电解定律,这一定律表明原子带电,并且电荷可能以不连续...