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jww094698金蟲 (著名寫手)
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[求助]
關(guān)于幾個原子發(fā)光的問題請教一下，有金幣
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在看激光原理的時候，遇到以下幾個問題，本人學機械的，有點不太專業(yè)，故到此地問問，有金幣，問題如下： （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）一個電子的躍遷，是否只釋放一個光子？如果發(fā)射一個光子，那么是在躍遷的一開始釋放光子，還是躍遷結(jié)束后釋放的電子？ （4）在發(fā)光學上有一個原子發(fā)光時間t的概念，則t*c（光速）為發(fā)射光子的波列長度，那么問題就來了，如果一次電子躍遷只發(fā)射一個光子，那么這個波列長度應該怎么理解呢？還有就是發(fā)光時間是不是指的電子從高軌到低軌的躍遷時間？ （5）軌道層的確定，靠的是電子云等統(tǒng)計學的原理，那么也就是說電子在原子外層旋轉(zhuǎn)的時候，并不是一層不變的軌道，那么也就是說，同樣的原子的電子層，同樣的躍遷層，其發(fā)射的電磁波的波長應該也是有誤差存在的，也就是傳說中的譜線寬度。這樣理解對不對呢？ 現(xiàn)在主要有以上幾個問題不太理解，里面也含有了自己的部分看法。希望專業(yè)的蟲友不吝賜教，感激不盡！ |
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2樓2013-09-29 21:59:05
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gorgan
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5樓2013-09-30 10:17:36
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【答案】應助回帖
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感謝參與，應助指數(shù) +1
jww094698: 金幣+10, 謝謝回復，但是我覺得用概率來解釋電子所處的能級，也有點不太xxx！所以給10分！ 2013-10-03 21:29:29
華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-10-16 01:59:23
感謝參與，應助指數(shù) +1
jww094698: 金幣+10, 謝謝回復，但是我覺得用概率來解釋電子所處的能級，也有點不太xxx！所以給10分！ 2013-10-03 21:29:29
華麗的飄過: 金幣+5, 3q 2013-10-16 01:59:23
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第三個問題和第四個問題其實是同一個問題。 時間問題主要是樓主只是從經(jīng)典方面，沒有從量子力學原理去理解，量子力學講的是幾率。 首先，電子從一個能級躍遷到另外一個能級，一定受到外部微擾，從而按照一定躍遷速率躍遷，這個躍遷速率一般用微擾論方法計算，這個過程是這樣的： 初始時刻，電子處于能級1的幾率是1，處于能級2的幾率為0；微擾作用下開始躍遷，躍遷過程中電子處于能級1的幾率不斷減小，處于能級2的幾率不斷增加，最后電子處于能級1的幾率變?yōu)?，電子處于能級2的幾率變?yōu)?，躍遷結(jié)束。整個過程輻射出的電磁波就是一個光子。這個光子不是躍遷前也不是躍遷后輻射的，而是在這個過程中產(chǎn)生的。 整個過程的所用時間為t, 就是原子的發(fā)光時間。電磁波速度為c, 結(jié)束時最開始輻射的電磁波已經(jīng)走了t*c，整個過程輻射了長度為t*c的電磁波，即波列長度。 你可能把光子當成了一個“點”狀粒子，所以才不理解的。 譜線寬度我舉一個例子說明，如果能級2不附近有好幾個能級和它挨在一起，那么也會有一定幾率的電子躍遷到這些能級，由于能量很接近，產(chǎn)生的這些譜線也很近，分不開，就表現(xiàn)為一個譜線寬度。 |
6樓2013-10-02 11:13:38
jww094698
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9樓2013-10-04 16:16:18
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（1）在量子理論的描述下是這樣 但是 不能解決準分子 團簇 分子等體系的特殊問題 （2）電子在軌道層間之間躍遷 在亞層軌道之間躍遷 都會發(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 動量守恒 量子數(shù)選擇定則 （3）一個電子的躍遷，不一定只與一個光子有關(guān) 無論是吸收光子還是發(fā)射光子 場環(huán)境是很重要的影響因素，輻射躍遷 非輻射躍遷 過程都可能存在，電子-光子-聲子的耦合相當復雜。 （4）發(fā)光學理論通常用壽命來描述這類問題，主要數(shù)學物理工具是愛因斯坦方程和發(fā)光動力學速率方程（組）。 （5）電子云的概念的確是統(tǒng)計性的，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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