可见光的振荡週期为1.30到2.57飞秒。
飞秒(femtosecond)是一種時間的國際單位,为千万亿分之一秒,10-15秒或0.001皮秒(1皮秒是10-12秒)。在一飞秒中光可以在真空内传播0.3微米,可见光的振荡週期为1.30到2.57飞秒
原子光谱与分子光谱
電磁波 - 中華百科全書
ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia_media/main-usesc.asp?id=8605
若原子的某内层电子被电离形成空位,其他层的电子跃迁到该空位上时 ...
第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速率跃迁,这个跃迁速率一般用微扰论方法计算,这个过程是这样的:
初始时刻,电子处于能级1的几率是1,处于能级2的几率为0;微扰作用下开始跃迁,跃迁过程中电子处于能级1的几率不断减小,处于能级2的几率不断增加,最后电子处于能级1的几率变为0,电子处于能级2的几率变为2,跃迁结束。整个过程辐射出的电磁波就是一个光子。这个光子不是跃迁前也不是跃迁后辐射的,而是在这个过程中产生的。
整个过程的所用时间为t, 就是原子的发光时间。电磁波速度为c, 结束时最开始辐射的电磁波已经走了t*c,整个过程辐射了长度为t*c的电磁波,即波列长度。
你可能把光子当成了一个“点”状粒子,所以才不理解的。
谱线宽度我举一个例子说明,如果能级2不附近有好几个能级和它挨在一起,那么也会有一定几率的电子跃迁到这些能级,由于能量很接近,产生的这些谱线也很近,分不开,就表现为一个谱线宽度。
关于几个原子发光的问题请教一下,有金币
在看激光原理的时候,遇到以下几个问题,本人学机械的,有点不太专业,故到此地问问,有金币,问题如下:
(1)原子外层电子层,分为k、l、m、n等,其中又有s、p、d等亚轨道层;
(2)那么激光原理中,电子层的跃迁,是指的轨道层之间的跃迁还是指亚轨道层的跃迁?
(3)一个电子的跃迁,是否只释放一个光子?如果发射一个光子,那么是在跃迁的一开始释放光子,还是跃迁结束后释放的电子?
(4)在发光学上有一个原子发光时间t的概念,则t*c(光速)为发射光子的波列长度,那么问题就来了,如果一次电子跃迁只发射一个光子,那么这个波列长度应该怎么理解呢?还有就是发光时间是不是指的电子从高轨到低轨的跃迁时间?
(5)轨道层的确定,靠的是电子云等统计学的原理,那么也就是说电子在原子外层旋转的时候,并不是一层不变的轨道,那么也就是说,同样的原子的电子层,同样的跃迁层,其发射的电磁波的波长应该也是有误差存在的,也就是传说中的谱线宽度。这样理解对不对呢?
现在主要有以上几个问题不太理解,里面也含有了自己的部分看法。希望专业的虫友不吝赐教,感激不尽!
(1)原子外层电子层,分为k、l、m、n等,其中又有s、p、d等亚轨道层;
(2)那么激光原理中,电子层的跃迁,是指的轨道层之间的跃迁还是指亚轨道层的跃迁?
(3)一个电子的跃迁,是否只释放一个光子?如果发射一个光子,那么是在跃迁的一开始释放光子,还是跃迁结束后释放的电子?
(4)在发光学上有一个原子发光时间t的概念,则t*c(光速)为发射光子的波列长度,那么问题就来了,如果一次电子跃迁只发射一个光子,那么这个波列长度应该怎么理解呢?还有就是发光时间是不是指的电子从高轨到低轨的跃迁时间?
(5)轨道层的确定,靠的是电子云等统计学的原理,那么也就是说电子在原子外层旋转的时候,并不是一层不变的轨道,那么也就是说,同样的原子的电子层,同样的跃迁层,其发射的电磁波的波长应该也是有误差存在的,也就是传说中的谱线宽度。这样理解对不对呢?
现在主要有以上几个问题不太理解,里面也含有了自己的部分看法。希望专业的虫友不吝赐教,感激不尽!
第二个问题,参考氢原子光谱,只有一个电子层,所以既不是电子层间,也不是亚层,是能级间的跃迁
第四个问题,一直在纳闷,同请教。。。。。。。
电子受激吸收能量,跃迁到外层轨道,就像人造卫星发射到大气层外绕地球运行那样
但激发态不稳定,内层电子跃迁后,出来的空缺,外层电子会进来填充,外层电子跃迁到内层时,能量减少,就像卫星回归进入大气层一样,减少的动能以光子形式释放出来
但激发态不稳定,内层电子跃迁后,出来的空缺,外层电子会进来填充,外层电子跃迁到内层时,能量减少,就像卫星回归进入大气层一样,减少的动能以光子形式释放出来
电子跃迁不一定仅释放光子,还可能产生俄歇电子
第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速率跃迁,这个跃迁速率一般用微扰论方法计算,这个过程是这样的:
初始时刻,电子处于能级1的几率是1,处于能级2的几率为0;微扰作用下开始跃迁,跃迁过程中电子处于能级1的几率不断减小,处于能级2的几率不断增加,最后电子处于能级1的几率变为0,电子处于能级2的几率变为2,跃迁结束。整个过程辐射出的电磁波就是一个光子。这个光子不是跃迁前也不是跃迁后辐射的,而是在这个过程中产生的。
整个过程的所用时间为t, 就是原子的发光时间。电磁波速度为c, 结束时最开始辐射的电磁波已经走了t*c,整个过程辐射了长度为t*c的电磁波,即波列长度。
你可能把光子当成了一个“点”状粒子,所以才不理解的。
谱线宽度我举一个例子说明,如果能级2不附近有好几个能级和它挨在一起,那么也会有一定几率的电子跃迁到这些能级,由于能量很接近,产生的这些谱线也很近,分不开,就表现为一个谱线宽度。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速率跃迁,这个跃迁速率一般用微扰论方法计算,这个过程是这样的:
初始时刻,电子处于能级1的几率是1,处于能级2的几率为0;微扰作用下开始跃迁,跃迁过程中电子处于能级1的几率不断减小,处于能级2的几率不断增加,最后电子处于能级1的几率变为0,电子处于能级2的几率变为2,跃迁结束。整个过程辐射出的电磁波就是一个光子。这个光子不是跃迁前也不是跃迁后辐射的,而是在这个过程中产生的。
整个过程的所用时间为t, 就是原子的发光时间。电磁波速度为c, 结束时最开始辐射的电磁波已经走了t*c,整个过程辐射了长度为t*c的电磁波,即波列长度。
你可能把光子当成了一个“点”状粒子,所以才不理解的。
谱线宽度我举一个例子说明,如果能级2不附近有好几个能级和它挨在一起,那么也会有一定几率的电子跃迁到这些能级,由于能量很接近,产生的这些谱线也很近,分不开,就表现为一个谱线宽度。
6楼: Originally posted by zhengyongyb at 2013-10-02 11:13:38
第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速 ...
能级层和电子层 亚轨道层 的关系是怎么样的呢?第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速 ...
我的理解,激光是能级间跃迁产生的,原子作为一个整体,而不是单独的电子!
我晕,你自己翻一下处理跃迁问题的量子力学含时微扰论嘛,
跃迁过程中波函数可以写为a1(t)l1>+a2(t)l2>,系数a1(t)的大小逐渐变小,最后为0,而a2(t)的大小逐渐变大,最后为1。不就是处于能级1的概率逐渐变小,能级2的概率逐渐变大嘛。
没有忽悠你的。
跃迁过程中波函数可以写为a1(t)l1>+a2(t)l2>,系数a1(t)的大小逐渐变小,最后为0,而a2(t)的大小逐渐变大,最后为1。不就是处于能级1的概率逐渐变小,能级2的概率逐渐变大嘛。
没有忽悠你的。
(1)在量子理论的描述下是这样 但是 不能解决准分子 团簇 分子等体系的特殊问题
(2)电子在轨道层间之间跃迁 在亚层轨道之间跃迁 都会发生 与电子层结构和体系被激发的状况有关 遵循能量守恒 动量守恒 量子数选择定则
(3)一个电子的跃迁,不一定只与一个光子有关 无论是吸收光子还是发射光子 场环境是很重要的影响因素,辐射跃迁 非辐射跃迁 过程都可能存在,电子-光子-声子的耦合相当复杂。
(4)发光学理论通常用寿命来描述这类问题,主要数学物理工具是爱因斯坦方程和发光动力学速率方程(组)。
(5)电子云的概念的确是统计性的,带有量子理论的色彩,却又是唯像的概念。处于激发态的原子体系,可以由量子理论获得其基本的的电子状态描述,但是,电子云的概念几乎可以淡化到“不必再提”的程度。
:cat49:
(2)电子在轨道层间之间跃迁 在亚层轨道之间跃迁 都会发生 与电子层结构和体系被激发的状况有关 遵循能量守恒 动量守恒 量子数选择定则
(3)一个电子的跃迁,不一定只与一个光子有关 无论是吸收光子还是发射光子 场环境是很重要的影响因素,辐射跃迁 非辐射跃迁 过程都可能存在,电子-光子-声子的耦合相当复杂。
(4)发光学理论通常用寿命来描述这类问题,主要数学物理工具是爱因斯坦方程和发光动力学速率方程(组)。
(5)电子云的概念的确是统计性的,带有量子理论的色彩,却又是唯像的概念。处于激发态的原子体系,可以由量子理论获得其基本的的电子状态描述,但是,电子云的概念几乎可以淡化到“不必再提”的程度。
:cat49:
10楼: Originally posted by 孙彧730 at 2013-10-04 20:40:55
(1)在量子理论的描述下是这样 但是 不能解决准分子 团簇 分子等体系的特殊问题
(2)电子在轨道层间之间跃迁 在亚层轨道之间跃迁 都会发生 与电子层结构和体系被激发的状况有关 遵循能量守恒 动量守恒 量子数选择 ...
以上内容只是简单地回复(1)在量子理论的描述下是这样 但是 不能解决准分子 团簇 分子等体系的特殊问题
(2)电子在轨道层间之间跃迁 在亚层轨道之间跃迁 都会发生 与电子层结构和体系被激发的状况有关 遵循能量守恒 动量守恒 量子数选择 ...
还需要从书中寻找详细的解答
Originally posted by jww094698 at 2013-10-04 21:38:29:
恭喜,奖励通知,您的帖子获得奖励啦
http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=6423877&pid=11#pid11
jww094698: 还有一个问题:发光时间怎么确定的呢?是不是跃迁开始到跃
目前的实验方法获得的是统计性的数据——荧光寿命恭喜,奖励通知,您的帖子获得奖励啦
http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=6423877&pid=11#pid11
jww094698: 还有一个问题:发光时间怎么确定的呢?是不是跃迁开始到跃
测不准不等式 和 测试方法 均决定着 单个光子的发光时间无法由实验获得
建议你找一本发光学方面的书和一本量子力学方面的书 对照着看一下
若仍有疑惑 可以向导师请教的
6楼: Originally posted by zhengyongyb at 2013-10-02 11:13:38
第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速 ...
还是不解,一个光子,应该是只有一个波长,你这个tc超过了,应该有几个光子。。而按照能级与波长换算应该是一个光子。第三个问题和第四个问题其实是同一个问题。
时间问题主要是楼主只是从经典方面,没有从量子力学原理去理解,量子力学讲的是几率。
首先,电子从一个能级跃迁到另外一个能级,一定受到外部微扰,从而按照一定跃迁速 ...
问题在于,是不是只发射一个光子还是一个波列?
13楼: Originally posted by 负零度 at 2013-10-05 22:11:42
还是不解,一个光子,应该是只有一个波长,你这个tc超过了,应该有几个光子。。而按照能级与波长换算应该是一个光子。
问题在于,是不是只发射一个光子还是一个波列?
...
一个光子就是一列光波,不是一个波长的光波。跟一个电子就是一列物质波是一样的。还是不解,一个光子,应该是只有一个波长,你这个tc超过了,应该有几个光子。。而按照能级与波长换算应该是一个光子。
问题在于,是不是只发射一个光子还是一个波列?
...
其实,那个波列长度本身不是量子力学概念,是相对论强行加在量子力学上的要求。即,物质波的传播速度不能超过光速,这里是光波,所以要等于光速。
14楼: Originally posted by zhengyongyb at 2013-10-06 09:08:28
一个光子就是一列光波,不是一个波长的光波。跟一个电子就是一列物质波是一样的。
其实,那个波列长度本身不是量子力学概念,是相对论强行加在量子力学上的要求。即,物质波的传播速度不能超过光速,这里是光波, ...
谢谢,还有问题,就是一个光子,它是一个波列,那么这个波列有多长?不会同一个光子的波列不一样吧?一个光子就是一列光波,不是一个波长的光波。跟一个电子就是一列物质波是一样的。
其实,那个波列长度本身不是量子力学概念,是相对论强行加在量子力学上的要求。即,物质波的传播速度不能超过光速,这里是光波, ...
15楼: Originally posted by 负零度 at 2013-10-06 12:16:30
谢谢,还有问题,就是一个光子,它是一个波列,那么这个波列有多长?不会同一个光子的波列不一样吧?
...
根据测不准关系:谢谢,还有问题,就是一个光子,它是一个波列,那么这个波列有多长?不会同一个光子的波列不一样吧?
...
如果光子有确定的动量或波矢,这个波列是无限长的,这也是我说波列长度本身不是量子力学概念,是相对论强行加在量子力学上的要求的原因;
如果没有确定的动量或波矢,则光子可以局限于有限区间,就像一个波包。
跟电子自由时和束缚态时波形完全不同是一个道理。
太高深了,学历不行,无法理解。。谢谢您的指教。。
2.坐标系和物理模型的选择是人为的,是否合适,要看具体的物理过程.您有权选择原子或电子作为坐标系的原点,也有权选择质点/点电荷模型讨论,此时,Δx的确可以确定.但是,对许多关于量子的问题,这样的选择是不合适的.
1,瞬态光谱的测量决定于同步触发电路,只有确定了这种触发与原子自身辐射过程的关系后,瞬态光谱才有可能为辐射时间提供有用的线索,但目前好象还沒有看到有这方面的研究。
2,运动原子的一次辐射是发生在一个点位置,还是,Δx的过程,最简单情形就是选原子为坐标系原点,但这都只能用能量或动量规律分析,由于它们都不是过程量,因此还是无法与Δx相联系。
2.位形坐标模型是很常见的讨论Δx的模型.
难道楼主真不知道这两件事情?
1、瞬态光谱的研究是已进入了"飞秒",但我并未看见专门研究“瞬态触发与原子自发辐射相互关系”的文章,在该技术领域我是孤陋寡闻,先生是否可给我推荐一两篇。
2、对坐标系,如果使用的是能量或动量规律,就肯定无法与Δx联系,除非使用洛仓兹协变,但由于辐射未知,这种协变实际并不能进行。
原子辐射发光的困惑特别请教网友高见
—向网友请教问题之二
作者 苟文俭
在学习与思考中,作者遇到了关于原子发光的如下疑难问题:
1、不考虑原子运动。我们知道,原子一次能级跃迁的时间一般约为10^-7s,这是否意味着原子一次辐射发光也就实现于约10^-7s的时间过程?具体应怎样确定?
一般会认为:原子跃迁涉了价电子运动,这就与泡利不相容原理相关,再由相对论,价电子运动也决不等同于真空中的光传播。因此原子辐射发光、也就不可能是它的一次能量变化过程。
2、考虑原子运动。原子的一次辐射发光,到底是实现于原子运动中某个由Δx构成的空间过程,还是运动中原子某个确定的空间位置(注意不考虑光子辐射后怎样运动)?对此怎样做具体的量化分析?
有人这么认为:原子辐射发光是一个量子过程,不论原子怎样运动,其辐射均只能实现于它在运动中的某个确定的空间位置。这种认识有道理吗?
作者特别上网请教网友高见,盼不吝赐教;跟帖或发邮件均可,作者将不胜感激。
作者的E-mail地址:w.j3699@163.com。
2010-9-13
作者 苟文俭
在学习与思考中,作者遇到了关于原子发光的如下疑难问题:
1、不考虑原子运动。我们知道,原子一次能级跃迁的时间一般约为10^-7s,这是否意味着原子一次辐射发光也就实现于约10^-7s的时间过程?具体应怎样确定?
一般会认为:原子跃迁涉了价电子运动,这就与泡利不相容原理相关,再由相对论,价电子运动也决不等同于真空中的光传播。因此原子辐射发光、也就不可能是它的一次能量变化过程。
2、考虑原子运动。原子的一次辐射发光,到底是实现于原子运动中某个由Δx构成的空间过程,还是运动中原子某个确定的空间位置(注意不考虑光子辐射后怎样运动)?对此怎样做具体的量化分析?
有人这么认为:原子辐射发光是一个量子过程,不论原子怎样运动,其辐射均只能实现于它在运动中的某个确定的空间位置。这种认识有道理吗?
作者特别上网请教网友高见,盼不吝赐教;跟帖或发邮件均可,作者将不胜感激。
作者的E-mail地址:w.j3699@163.com。
2010-9-13
原子发光是有长度的,光速乘以发光时间就近似是,这个引入了光的相干性和相干长度,解释光为什么很难干涉
2楼: Originally posted by jshine at 2011-09-13 11:54:49:
原子发光是有长度的,光速乘以发光时间就近似是,这个引入了光的相干性和相干长度,解释光为什么很难干涉
很感谢jshine君的留言,再请说说“发光时间”该如何确定?原子发光是有长度的,光速乘以发光时间就近似是,这个引入了光的相干性和相干长度,解释光为什么很难干涉
1楼: Originally posted by gwjian at 2011-09-13 11:49:47:
—向网友请教问题之二
作者 苟文俭
在学习与思考中,作者遇到了关于原子发光的如下疑难问题:
1、不考虑原子运动。我们知道,原子一次能级跃迁的时间一般约为10^-7s,这是否意 ...
1.这个时间(寿命τ)是用公式Aexp(-τ/t),需要测试某种顺态谱.—向网友请教问题之二
作者 苟文俭
在学习与思考中,作者遇到了关于原子发光的如下疑难问题:
1、不考虑原子运动。我们知道,原子一次能级跃迁的时间一般约为10^-7s,这是否意 ...
2.坐标系和物理模型的选择是人为的,是否合适,要看具体的物理过程.您有权选择原子或电子作为坐标系的原点,也有权选择质点/点电荷模型讨论,此时,Δx的确可以确定.但是,对许多关于量子的问题,这样的选择是不合适的.
相干长度是能准确测到的,相干长度除以光速近似等于发光时间,要精确测量需要瞬态光谱,甚至单原子瞬态发光谱,但这个也不一定很准,倒是相干长度极易测量
5楼: Originally posted by jshine at 2011-09-14 13:18:01:
相干长度是能准确测到的,相干长度除以光速近似等于发光时间,要精确测量需要瞬态光谱,甚至单原子瞬态发光谱,但这个也不一定很准,倒是相干长度极易测量
相干长度决定于发光条件,由此确定的发光时间就并不由原子存在的微观过程决定,因此其参考意义并不大。相干长度是能准确测到的,相干长度除以光速近似等于发光时间,要精确测量需要瞬态光谱,甚至单原子瞬态发光谱,但这个也不一定很准,倒是相干长度极易测量
4楼: Originally posted by 孙彧730 at 2011-09-13 17:01:19:
1.这个时间(寿命τ)是用公式Aexp(-τ/t),需要测试某种顺态谱.
2.坐标系和物理模型的选择是人为的,是否合适,要看具体的物理过程.您有权选择原子或电子作为坐标系的原点,也有权选择质点/点电荷模型讨论,此时,Δx的 ...
谢谢留言帮助。1.这个时间(寿命τ)是用公式Aexp(-τ/t),需要测试某种顺态谱.
2.坐标系和物理模型的选择是人为的,是否合适,要看具体的物理过程.您有权选择原子或电子作为坐标系的原点,也有权选择质点/点电荷模型讨论,此时,Δx的 ...
1,瞬态光谱的测量决定于同步触发电路,只有确定了这种触发与原子自身辐射过程的关系后,瞬态光谱才有可能为辐射时间提供有用的线索,但目前好象还沒有看到有这方面的研究。
2,运动原子的一次辐射是发生在一个点位置,还是,Δx的过程,最简单情形就是选原子为坐标系原点,但这都只能用能量或动量规律分析,由于它们都不是过程量,因此还是无法与Δx相联系。
7楼: Originally posted by gwjian at 2011-09-14 16:46:44:
谢谢留言帮助。
1,瞬态光谱的测量决定于同步触发电路,只有确定了这种触发与原子自身辐射过程的关系后,瞬态光谱才有可能为辐射时间提供有用的线索,但目前好象还沒有看到有这方面的研究。
2,运动原子的 ...
1.这方面的研究很多,而且很成熟.现在都是"飞秒"时代了.谢谢留言帮助。
1,瞬态光谱的测量决定于同步触发电路,只有确定了这种触发与原子自身辐射过程的关系后,瞬态光谱才有可能为辐射时间提供有用的线索,但目前好象还沒有看到有这方面的研究。
2,运动原子的 ...
2.位形坐标模型是很常见的讨论Δx的模型.
难道楼主真不知道这两件事情?
你没有理解透相干长度,什么是发光条件,原子自发辐射不需要任何条件,只要在高能级,过一段时间都会跳回来,发个光
8楼: Originally posted by 孙彧730 at 2011-09-14 18:10:53:
1.这方面的研究很多,而且很成熟.现在都是"飞秒"时代了.
2.位形坐标模型是很常见的讨论Δx的模型.
难道楼主真不知道这两件事情?
你好:1.这方面的研究很多,而且很成熟.现在都是"飞秒"时代了.
2.位形坐标模型是很常见的讨论Δx的模型.
难道楼主真不知道这两件事情?
1、瞬态光谱的研究是已进入了"飞秒",但我并未看见专门研究“瞬态触发与原子自发辐射相互关系”的文章,在该技术领域我是孤陋寡闻,先生是否可给我推荐一两篇。
2、对坐标系,如果使用的是能量或动量规律,就肯定无法与Δx联系,除非使用洛仓兹协变,但由于辐射未知,这种协变实际并不能进行。
9楼: Originally posted by jshine at 2011-09-14 21:25:41:
你没有理解透相干长度,什么是发光条件,原子自发辐射不需要任何条件,只要在高能级,过一段时间都会跳回来,发个光
你好:我所说的发光条件,是指辐射源的大小(原子多少)、原子种类、温度及受激发的相关条件等等。我想,每一个这种不同条件,都有可能影响到光的波列长度,从而影响光通过相干长度所需的时间。当然对此我并沒有做实验,可能不对,请赐教。你没有理解透相干长度,什么是发光条件,原子自发辐射不需要任何条件,只要在高能级,过一段时间都会跳回来,发个光
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