Hvordan udsendes diskrete bølgelængder af lys af en ophidset gas?

1. Kvantiserede energiniveau

* atomer og elektroner: Atomer består af en kerne omgivet af elektroner. Disse elektroner besætter specifikke energiniveauer, såsom ryster på en stige. De kan kun eksistere på disse diskrete energiniveauer, ikke derimellem.

* jordtilstand: Elektroner bor normalt i det lavest mulige energiniveau, kendt som jordtilstanden.

* ophidset tilstand: Når et atom absorberer energi (f.eks. Fra varme, kollisioner eller lys), kan en elektron hoppe til et højere energiniveau og blive "ophidset."

2. Energiabsorption og emission

* Absorption: Den energi, der er absorberet af atomet, skal matche den nøjagtige energiforskel mellem jordtilstanden og den ophidsede tilstand.

* Emission: Den ophidsede tilstand er ustabil. Elektronet falder hurtigt tilbage til et lavere energiniveau og frigiver energiforskellen i form af en foton (en pakke lysenergi).

* diskrete bølgelængder: Energiforskellen mellem de to energiniveauer bestemmer fotons energi. Da energiniveauet er kvantiseret (diskret), har de udsendte fotoner specifikke, diskrete energier, hvilket fører til emission af diskrete bølgelængder af lys.

3. Gasens rolle

* Kollisions excitation: I en gas kan kollisioner mellem atomer overføre energi, hvilket får nogle atomer til at blive ophidset.

* Mange atomer: En gas indeholder mange atomer, så der vil være en række overgange mellem forskellige energiniveauer, hvilket resulterer i emission af mange diskrete bølgelængder.

* spektroskopi: Det unikke mønster af bølgelængder, der udsendes af en gas, kan analyseres ved hjælp af et spektroskop, hvilket giver et "fingeraftryk", der identificerer gassen.

Kortfattet:

1. Kvantiserede energiniveau I atomer tillader elektroner kun at eksistere ved specifikke energier.

2. Energiabsorption ophidser et elektron til et højere niveau.

3. Energiemission forekommer, når den ophidsede elektron falder tilbage til et lavere niveau og frigiver en foton med en bestemt energi, svarende til en bestemt bølgelængde.

4. Mange overgange Opret et spektrum af diskrete bølgelængder, der kan bruges til at identificere gassen.