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hz與秒單位換算 赫茲單位

單位hz

赫茲單位(赫茲和秒單位之間的轉換)021-08-03 09: 52天文在線
簡介:光譜學研究能量和物質之間作為波長函數的相互作用 。不同的化學元素有不同的發射線特征，我們可以通過分析譜線來推斷未知物體的化學成分 。光子的能量與其波長有關，因此光譜學可以用來識別任何化學元素或化合物 。
光譜學是研究能量和物質之間的相互作用作為波長的函數 。不同的化學元素有不同的發射線特征，我們可以通過分析譜線來推斷未知物體的化學成分 。光子的能量與其波長有關，因此光譜學可以用來識別任何化學元素或化合物 。
在我們知道什么是光譜學之前，我們先來看看什么是光 。光是一種電磁波 。
電磁圖譜
在本文中，我們只需要關注可見光 。
通過光棱鏡進行動畫演示
早在40世紀，塞納卡就發現了光通過棱鏡的色散現象 。然而，直到1666年牛頓提出光由不同顏色組成的概念才廣為流傳 。1802年，英國化學家威廉·海德·沃拉斯頓通過玻璃棱鏡觀察到光譜中的暗線(吸收線) 。后來在1814年，德國物理學家約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫獨立地重新發現了這些譜線，并開始系統地研究這些波長的特性 。他總共畫了570多條線，從A排到K排，較弱的線用其他字母表示 。
可見光譜中的氫吸收線
如果你通過棱鏡觀察太陽的光譜，也許可以觀察到上面這張圖 。這些被稱為夫瑯和費線或吸收線 。
1859年，古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫(gustav robert kirchhoff)和羅伯特·本生(robert bunsen)通過觀察元素燃燒時形成的光譜，指出每種化學元素的輻射都有獨特的“特征”，并得出結論:太陽光譜中的暗線是太陽上層元素吸收造成的 。有些東西被地球大氣中的氧分子吸收 。例如，通過用分光計觀察燃燒的氫，我們可以觀察到一組不同的輻射 。
氫輻射
比較這兩個數字，我們很容易看出這兩條線是匹配的 。在實驗中，基爾霍夫和本生燈觀察了太陽穿過高溫氣體(來自本生燈)時的光譜，并比較了不同元素發出的光譜 。本生燈就是在這個過程中發明的 。
基爾霍夫-本生實驗
一般來說，太陽光譜中有1000多條可觀測的夫瑯和費譜線 。因為每種元素都有自己的特點，所以我們可以通過分析譜線來推斷太陽或任何未知物體的化學成分 。
那么是什么造成了這種現象呢？
電子能級
原子由質子、中子和電子組成 。質子帶正電荷，電子帶負電荷，中子不帶電荷(電中性) 。丹麥物理學家尼爾斯·玻爾設計了一個有助于解釋吸收線和發射線的原子模型 。在他的模型中，質子和中子在原子核中，電子圍繞原子核運動 。值得注意的是，在這個模型中，只允許電子在離原子核一定距離的地方繞軌道運行，就像行星只能在一定距離繞太陽運行一樣 。離原子核越遠，需要的能量就越多 。每個“距離”被稱為一個能級 。電子可以在不同能級之間移動，但需要交換能量 。當我們討論光子的能量時，我們也可以討論波長，因為兩者是相關的 。需要的能量是由兩個能級的能量差決定的，不同元素的能級不同 。將元素結合成分子也會改變能量需求 。
光子的能量公式:
【hz與秒單位換算 赫茲單位】公式中的h是普朗克常數(6.624×10(-34)J·S，頻率f是波長λ的函數 。
頻率公式:
c是光速(3x108 ms-1)，λ是波長，單位為赫茲 。
一個電子要移動到更高的能級，它必須獲得能量 。一種方法是吸收具有適當能量的光子 。當電子吸收光子時，相應的波長似乎從光譜中消失了，因為它已經被吸收了 。相反，當電子移動到一個較低的能級時，它釋放出等量的能量，產生一條發射線 。能級一般記為n，第一能級為n = 2(對于原子核，n = 1) 。從n = 2到n = 3，需要吸收能量，而從n = 3到n = 2，釋放能量 。回到我們的氫原子，當它從太陽中的一個光子獲得能量時，一個電子從n = 2躍遷到n = 3，形成一條吸收線 。當我們在燃燒器中加熱氫氣時，我們實際上用能量激活了電子，然后它再次釋放能量 。當電子回到n = 2時 。電子可以從n = 2跳到n = 3，或者跳到n = 4，5等等 。下表總結了氫所需的能量 。這也被稱為巴爾末系列 。
每種不同的元素都有自己獨特的能級 。當一個元素原子結合成一個分子時，能級又會發生變化 。正因為如此，我們可以用光譜學來鑒別幾乎任何元素或化合物 。
作者:蒂姆·特羅特
瑪格麗特
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