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jww094698金蟲(chóng) (著名寫(xiě)手)
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關(guān)于幾個(gè)原子發(fā)光的問(wèn)題請(qǐng)教一下，有金幣
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在看激光原理的時(shí)候，遇到以下幾個(gè)問(wèn)題，本人學(xué)機(jī)械的，有點(diǎn)不太專(zhuān)業(yè)，故到此地問(wèn)問(wèn)，有金幣，問(wèn)題如下： （1）原子外層電子層，分為k、l、m、n等，其中又有s、p、d等亞軌道層； （2）那么激光原理中，電子層的躍遷，是指的軌道層之間的躍遷還是指亞軌道層的躍遷？ （3）一個(gè)電子的躍遷，是否只釋放一個(gè)光子？如果發(fā)射一個(gè)光子，那么是在躍遷的一開(kāi)始釋放光子，還是躍遷結(jié)束后釋放的電子？ （4）在發(fā)光學(xué)上有一個(gè)原子發(fā)光時(shí)間t的概念，則t*c（光速）為發(fā)射光子的波列長(zhǎng)度，那么問(wèn)題就來(lái)了，如果一次電子躍遷只發(fā)射一個(gè)光子，那么這個(gè)波列長(zhǎng)度應(yīng)該怎么理解呢？還有就是發(fā)光時(shí)間是不是指的電子從高軌到低軌的躍遷時(shí)間？ （5）軌道層的確定，靠的是電子云等統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，那么也就是說(shuō)電子在原子外層旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，并不是一層不變的軌道，那么也就是說(shuō)，同樣的原子的電子層，同樣的躍遷層，其發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)應(yīng)該也是有誤差存在的，也就是傳說(shuō)中的譜線寬度。這樣理解對(duì)不對(duì)呢？ 現(xiàn)在主要有以上幾個(gè)問(wèn)題不太理解，里面也含有了自己的部分看法。希望專(zhuān)業(yè)的蟲(chóng)友不吝賜教，感激不盡！ |
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4樓2013-09-30 10:13:02
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
jww094698: 金幣+10, 謝謝回復(fù)，但是我覺(jué)得用概率來(lái)解釋電子所處的能級(jí)，也有點(diǎn)不太xxx！所以給10分！ 2013-10-03 21:29:29
華麗的飄過(guò): 金幣+5, 3q 2013-10-16 01:59:23
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
jww094698: 金幣+10, 謝謝回復(fù)，但是我覺(jué)得用概率來(lái)解釋電子所處的能級(jí)，也有點(diǎn)不太xxx！所以給10分！ 2013-10-03 21:29:29
華麗的飄過(guò): 金幣+5, 3q 2013-10-16 01:59:23
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第三個(gè)問(wèn)題和第四個(gè)問(wèn)題其實(shí)是同一個(gè)問(wèn)題。 時(shí)間問(wèn)題主要是樓主只是從經(jīng)典方面，沒(méi)有從量子力學(xué)原理去理解，量子力學(xué)講的是幾率。 首先，電子從一個(gè)能級(jí)躍遷到另外一個(gè)能級(jí)，一定受到外部微擾，從而按照一定躍遷速率躍遷，這個(gè)躍遷速率一般用微擾論方法計(jì)算，這個(gè)過(guò)程是這樣的： 初始時(shí)刻，電子處于能級(jí)1的幾率是1，處于能級(jí)2的幾率為0；微擾作用下開(kāi)始躍遷，躍遷過(guò)程中電子處于能級(jí)1的幾率不斷減小，處于能級(jí)2的幾率不斷增加，最后電子處于能級(jí)1的幾率變?yōu)?，電子處于能級(jí)2的幾率變?yōu)?，躍遷結(jié)束。整個(gè)過(guò)程輻射出的電磁波就是一個(gè)光子。這個(gè)光子不是躍遷前也不是躍遷后輻射的，而是在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的。 整個(gè)過(guò)程的所用時(shí)間為t, 就是原子的發(fā)光時(shí)間。電磁波速度為c, 結(jié)束時(shí)最開(kāi)始輻射的電磁波已經(jīng)走了t*c，整個(gè)過(guò)程輻射了長(zhǎng)度為t*c的電磁波，即波列長(zhǎng)度。 你可能把光子當(dāng)成了一個(gè)“點(diǎn)”狀粒子，所以才不理解的。 譜線寬度我舉一個(gè)例子說(shuō)明，如果能級(jí)2不附近有好幾個(gè)能級(jí)和它挨在一起，那么也會(huì)有一定幾率的電子躍遷到這些能級(jí)，由于能量很接近，產(chǎn)生的這些譜線也很近，分不開(kāi)，就表現(xiàn)為一個(gè)譜線寬度。 |
6樓2013-10-02 11:13:38
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（1）在量子理論的描述下是這樣 但是 不能解決準(zhǔn)分子 團(tuán)簇 分子等體系的特殊問(wèn)題 （2）電子在軌道層間之間躍遷 在亞層軌道之間躍遷 都會(huì)發(fā)生 與電子層結(jié)構(gòu)和體系被激發(fā)的狀況有關(guān) 遵循能量守恒 動(dòng)量守恒 量子數(shù)選擇定則 （3）一個(gè)電子的躍遷，不一定只與一個(gè)光子有關(guān) 無(wú)論是吸收光子還是發(fā)射光子 場(chǎng)環(huán)境是很重要的影響因素，輻射躍遷 非輻射躍遷 過(guò)程都可能存在，電子-光子-聲子的耦合相當(dāng)復(fù)雜。 （4）發(fā)光學(xué)理論通常用壽命來(lái)描述這類(lèi)問(wèn)題，主要數(shù)學(xué)物理工具是愛(ài)因斯坦方程和發(fā)光動(dòng)力學(xué)速率方程（組）。 （5）電子云的概念的確是統(tǒng)計(jì)性的，帶有量子理論的色彩，卻又是唯像的概念。處于激發(fā)態(tài)的原子體系，可以由量子理論獲得其基本的的電子狀態(tài)描述，但是，電子云的概念幾乎可以淡化到“不必再提”的程度。  |
10樓2013-10-04 20:40:55
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