赫兹单位（hz与秒单位换算）

　　赫兹单位（hz与秒单位换算）021080309：52天文在线简介：光谱学是研究能量和物质之间相互作用作为波长的函数。不同的化学元素有其不同的发射线特征，故而可以通过分析光谱线来推断未知物体的化学成分。光子的能量与其波长相关，因此可用光谱学来鉴别任何化学元素或化合物。
　　光谱学是研究能量和物质之间相互作用作为波长的函数。不同的化学元素有其不同的发射线特征，故而可以通过分析光谱线来推断未知物体的化学成分。光子的能量与其波长相关，因此可用光谱学来鉴别任何化学元素或化合物。
　　在我们认识光谱学是什么之前我们先来看一看什么是光。光属于电磁波（EM）的一种。
　　电磁图谱
　　这篇文章我们只需要集中于可见光。
　　光透过三棱镜的动画演示
　　早在公元40世纪，塞纳卡便发现了光透过棱镜的色散现象。不过知道1666年牛顿提出后光由不同颜色组成的概念才变得广为流传。1802年，英国化学家威廉海德沃拉斯顿从一个玻璃棱镜观察到了光谱中的暗线（吸收线）。后来，在1814年，德国物理学家约瑟夫冯夫琅和费独立地重新发现了这些谱线，并开始系统的研究这些波长的特征。他总共绘制了570多条线，从A排到K，更弱一些的线用其他字母表示。
　　可见光谱中的氢吸收线
　　如果你观察透过三棱镜观察太阳光谱，你也许能观察到上图。这些被称为夫琅和费线或者吸收线。
　　1859年，古斯塔夫罗伯特基尔霍夫和罗伯特本生通过观察元素燃烧时所形成的光谱指出，每种化学元素的放射线都有独特的特征，并推断太阳光谱中的暗线是由太阳上层元素的吸收造成的。还有一些事被地球大气中的氧分子吸收。比如用分光仪观察被燃烧的氢气，我们能观察到一组不同的放射线。
　　氢的放射线
　　比较一下这两个图，我们不难看出这两种线是相匹配的。在做实验的时候，基尔霍夫和本生观察太阳通过高温气体（来自本生灯）时的光谱并比较不同元素时发出的光谱。本生灯正是在这个过程中发明的。
　　基尔霍夫本生实验
　　总的来说，在太阳光谱中有超过1000条可观测到的夫琅和费谱线，因为每种元素都有自己的特征，我们可以通过分析谱线来推断太阳或任何未知物体的化学成分。
　　那么是什么造成了这种现象呢？
　　电子能级
　　原子由质子、中子和电子组成。质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电荷（电中性）。丹麦物理学家尼尔斯玻尔设计了一个有助于解释吸收线和发射线的原子模型。在他的模型中，质子和中子在原子核中，电子围绕原子核运行。值得注意的一点是，在这个模型中，电子只允许在距离原子核的特定距离轨道上运行，就像行星只能在一定的距离轨道上环绕太阳一样。离原子核越远，需要的能量就越多。每一个距离都被称为一个能级。电子可以在不同能级之间移动，但它需要互换能量。当我们讨论光子的能量时，我们也可以讨论波长，因为这两者是相关的。所需要的能量是由两个能级之间的能量差决定的，并且不同能级，不同元素的不同能级都是不一样的。将元素结合成分子也会改变能量需求。
　　光子的能量公式：
　　公式中的h是普朗克常数（6。62410（34）Js，频率f是波长的函数。
　　频率公式：
　　C是光速（3x108ms1），为波长，单位是赫兹。
　　一个电子要移动到一个更高的能级，它必须获得能量。一种方法是吸收具有适当能量的光子。当电子吸收光子时，相应的波长似乎从光谱中消失了，因为它已经被吸收了。反之，当电子移动到较低的能级时，它释放出相同数量的能量，这就产生了一条发射线。能级一般记为n，第一级能级为n2（对于原子核，n1）。从n2到n3需要吸收能量，而从n3到n2则释放能量。回到我们的氢原子，当它从太阳中的一个光子获得能量，一个电子从n2跃迁到n3，一条吸收线就形成了。当我们在燃烧器中加热氢时，我们实际上用能量激活了电子，然后它再次释放能量。当电子回到n2时。电子可以从n2跳到n3，或者跳到n4，5，等等。下表概括了氢气所需的能量。这也被称为巴尔默系列。
　　每一种不同的元素都有它自己独特的能级，当一个元素原子结合到一个分子中时，能级又会发生变化。正因为如此，我们可以用光谱学来识别几乎任何元素或化合物。
　　BY：TimTrott
　　FY：margaret
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