原子光谱和分子光谱的异同点

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泥浆麻麻
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原子光谱和分子光谱两者都是光谱并列的两类,但是也存在本质差别,具体区别如下。

原子光谱和分子光谱的相同点

无论原子还是分子的光谱,都是内部运动能级之间跃迁的结果。它们对光谱都没有贡献。因为分子的外部运动只有平动,即分子整体的平动运动,而且原子的外部运动也只有原子整体的平动运动,平动能级之间的能级差很小,那种跃迁波长极长,不在通常光谱测量的范围之内。

原子光谱和分子光谱的不同点

1、产生方式不同

原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,并且在能级间跃迁,且吸收光谱条纹可与发射光谱一一对应。每一种原子的光谱都不同。

分子光谱指分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱,它主要由分子绕轴的转动、分子中原子在平衡位置的振动和分子内电子的跃迁产生。

2、两者作用不同

分子光谱是提供分子内部信息的主要途径,根据分子光谱可以确定分子的转动惯量、分子的键长和键强度以及分子离解能等许多性质,从而可推测分子的结构。而现在,分子光谱学的成果对天体物理学、等离子体和激光物理学有着极重要的意义。

原子光谱提供了原子内部结构的丰富信息。它的研究对激发器的诞生和发展起着重要作用,并且将进一步促进激光技术的发展;反过来激光技术也为光谱学研究提供了极为有效的手段。原子光谱技术还广泛地用于化学、天体物理、等离子体物理等和一些应用技术学科之中。

3、两者运动形式不同

原子的内部运动,只有电子的运动,故只有其中电子能级之间的跃迁才造成光谱。原子的原子核只是一个有电荷、有磁矩的质点,在没有外加磁场的条件下,不存在运动的能级可供跃迁。总之,原子光谱比较简单,只是其中电子能级之间跃迁的结果,即电子光谱。原子整体的转动运动,转动惯量很小,故能级差很小,所以对光谱也没有贡献。

分子的内部运动就比较多,比如有分子整体绕过其重心的转动运动、分子内各个键的运动,和分子中各个电子能级之间的跃迁。即所谓转动、振动和电子运动。

扩展资料

光谱的分类

1、按波长区域分

在一些可见光谱的红端之外,存在着波长更长的红外线;同样,在紫端之外,则存在有波长更短的紫外线。红外线和紫外线都不能为肉眼所觉察,但可通过仪器加以记录。因此,除可见光谱,光谱还包括有红外光谱与紫外光谱。


2、按产生方式分

按产生方式,光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。

有的物体能自行发光,由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。

发射光谱可分为三种不同类别的光谱:线状光谱、带状光谱和连续光谱。线状光谱主要产生于原子,由一些不连续的亮线组成;带状光谱主要产生于分子由一些密集的某个波长范围内的光组成;连续光谱则主要产生于白炽的固体、液体或高压气体受激发发射电磁辐射,由连续分布的一切波长的光组成。

在白光通过气体时,气体将从通过它的白光中吸收与其特征谱线波长相同的光,使白光形成的连续谱中出现暗线。此时,这种在连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱被称作吸收光谱。通常情况下,在吸收光谱中看到的特征谱线会少于线状光谱。

当光照射到物质上时,会发生非弹性散射,在散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分外,还有比激发光波长长的和短的成分,后一现象统称为拉曼效应。这种现象于1928年由印度科学家拉曼所发现,因此这种产生新波长的光的散射被称为拉曼散射,所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光谱。 


3、按产生本质分

按产生本质,光谱可分为分子光谱与原子光谱。

在分子中,电子态的能量比振动态的能量大50~100倍,而振动态的能量又比转动态的能量大50~100倍。因此在分子的电子态之间的跃迁中,总是伴随着振动跃迁和转动跃迁的,因而许多光谱线就密集在一起而形成分子光谱。因此,分子光谱又叫做带状光谱。

在原子中,当原子以某种方式从基态提升到较高的能态时,原子内部的能量增加了,原子中的部分电子提升到激发态,然而激发态都不能维持,在经历很短的一段随机的时间后,被激发的原子就会回到原来能量较低的状态。因为这种原子能态的变化是非连续量子性的,所产生的光谱由一些不连续的亮线所组成,所以原子光谱又被称作线状光谱。

参考资料来源:百度百科-原子光谱

参考资料来源:百度百科-分子光谱



杭州彩谱科技有限公司
2020-07-03 广告
发射光谱需要对原子进行激发,然后观测原子的荧光或磷光光谱(即各种激发光的光谱) 吸收光谱不对原子进行预先的激发,将光源的光透过原子,对透过光进行观测量谱 那么显而易见 优点: 吸收光谱不需要对原子进行预先的激发。1.发射光谱大量原子在高能... 点击进入详情页
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接静白军涉
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因为原子中的电子跃迁是在电子态之间进行的(也是有电子态),各个能级之间的间隔较大,所以光谱上反映出来的是现状光谱。
而分子中的电子跃迁不仅是电子态之间的跃迁,还有电子态能级内的振动态跃迁,以及振动态内的转动态跃迁,能级间隔很密集,所以反映在光谱上是带状光谱。
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