第三章辐射跃迁

电子跃迁知识点总结归纳一、电子能级和光谱线1. 能级结构：原子中的电子按照一定的能量排布在能级上，每个能级有一定的能量。

电子跃迁就是指电子从一个能级跃迁到另一个能级的过程。

2. 能级跃迁：电子从低能级跃迁到高能级时，原子吸收能量；电子从高能级跃迁到低能级时，原子释放能量。

这些能量的差别会导致原子在特定波长范围内吸收或发射光线。

3. 光谱线：当电子跃迁时会放出特定波长的光，这些光波就构成了原子的光谱线。

光谱线可以用来研究原子的结构和性质。

二、辐射跃迁和非辐射跃迁1. 辐射跃迁：当电子从高能级跃迁到低能级时，会放出光子，这种过程称为辐射跃迁。

辐射跃迁是最常见的一种电子跃迁形式。

2. 非辐射跃迁：某些电子跃迁过程不会释放光子，而是通过与原子核或其他电子的相互作用来转移能量。

这种过程称为非辐射跃迁。

非辐射跃迁在一些半导体材料的激子形成中发挥了重要作用。

三、吸收谱和发射谱1. 吸收谱：当原子吸收能量时，电子会跃迁到高能级，吸收的能量与跃迁之间的能级差有关。

通过测量吸收光谱线的位置和强度，可以研究原子的能级结构和能级间的跃迁过程。

2. 发射谱：当原子处于高能级时，电子可能跃迁到低能级并放出能量，这时就会产生发射光谱线。

通过研究发射光谱线的特性，可以了解原子的能级结构和能级间跃迁的能量差。

四、偶极跃迁和非偶极跃迁1. 偶极跃迁：在偶极矩的作用下，电子从一个能级跃迁到另一个能级。

偶极跃迁是最常见的跃迁形式，它是由于电子云的振动引起的。

2. 非偶极跃迁：在某些情况下，电子的跃迁过程不受偶极矩的影响，这种跃迁称为非偶极跃迁。

非偶极跃迁通常发生在原子核旋转或振动等非均匀场中。

五、斯塔克效应和朗道曾谐振分裂1. 斯塔克效应：当原子处于外加电场中时，会对原子的能级结构产生影响，导致能级的分裂和移位。

这种现象称为斯塔克效应。

2. 朗道曾谐振分裂：当原子在强磁场中时，原子能级会发生分裂，这种现象称为朗道曾谐振分裂。

这种分裂是由于电子轨道和自旋在磁场中受到不同的影响引起的。

阴极射线发光荧光灯即低压汞灯，它是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。

荧光灯内装有两个灯丝。

灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐（碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙），俗称电子粉。

在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极。

灯管内壁涂有荧光粉。

管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。

通电后，液态汞蒸发成压力为0.8 Pa的汞蒸气。

在电场作用下，汞原子不断从原始状态被激发成激发态，继而自发跃迁到基态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm，约占全部辐射能的70-80％；次峰值波长是185nm，约占全部辐射能的10％)，以释放多余的能量。

荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。

荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。

由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前最节能的电光源。

从荧光灯的发光机制可见，荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。

20世纪50年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙，俗称卤粉。

卤粉价格便宜，但发光效率不够高，热稳定性差，光衰较大，光通维持率低，因此，它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。

1974年，荷兰飞利蒲首先研制成功了将能够发出人眼敏感的红、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇（发红光，峰值波长为611nm）、多铝酸镁（发绿光，峰值波长为541nm）和多铝酸镁钡（发蓝光，峰值波长为450nm）按一定比例混合成三基色荧光粉（完整名称是稀土元素三基色荧光粉），它的发光效率高（平均光效在80lm/W以上，约为白炽灯的5倍），色温为2500K-6500K，显色指数在85左右，用它作荧光灯的原料可大大节省能源，这就是高效节能荧光灯的来由。

可以说，稀土元素三基色荧光粉的开发与应用是荧光灯发展史上的一个重要里程碑。

没有三基色荧光粉，就不可能有新一代细管径紧凑型高效节能荧光灯的今天。

爱因斯坦辐射跃迁公式单位【最新版】目录1.爱因斯坦辐射跃迁公式简介2.爱因斯坦辐射跃迁公式单位概述3.爱因斯坦辐射跃迁公式单位的具体表示4.爱因斯坦辐射跃迁公式单位的应用领域5.总结正文1.爱因斯坦辐射跃迁公式简介爱因斯坦辐射跃迁公式是描述原子在辐射场中发生能级跃迁的一种物理公式，由著名物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于 1916 年提出。

该公式描述了在辐射场的作用下，原子从一个能级跃迁到另一个能级的过程，以及所释放或吸收的光子的能量和频率。

公式中涉及到的物理量包括能级差、光子能量、光子频率等。

2.爱因斯坦辐射跃迁公式单位概述爱因斯坦辐射跃迁公式中的单位主要涉及到能量、频率等物理量的单位。

在国际单位制（SI）中，能量的单位是焦耳（J），频率的单位是赫兹（Hz），光强的单位是瓦特/平方米（W/m）等。

3.爱因斯坦辐射跃迁公式单位的具体表示在爱因斯坦辐射跃迁公式中，能量的单位可以用焦耳（J）表示，也可以用电子伏特（eV）表示。

1 eV = 1.602×10^-19 J。

光子能量的单位通常用焦耳（J）表示，也可以用电子伏特（eV）表示。

光子频率的单位是赫兹（Hz），也可以用吉赫兹（GHz）、太赫兹（THz）等表示。

光强的单位是瓦特/平方米（W/m），也可以用坎德拉（cd）表示，1 cd = 1 W/m。

4.爱因斯坦辐射跃迁公式单位的应用领域爱因斯坦辐射跃迁公式及其单位在物理学、化学、材料科学、量子信息科学等领域具有广泛的应用。

在原子物理学中，该公式用于研究原子的能级结构、光谱等；在量子信息科学中，该公式用于研究量子比特、量子计算等；在材料科学中，该公式用于研究发光材料、激光材料等。

5.总结爱因斯坦辐射跃迁公式是描述原子在辐射场中发生能级跃迁的一种重要物理公式，其单位涉及能量、频率等物理量的单位。

原子辐射跃迁的选择定则
原子辐射跃迁选择定则：
一、相对能量原则
1、“最小相对能量原则”
︰对对原子来说，跃迁发生时，原子总体上应处于原子态，其总能量也处于极小值。

2、“最大相对能量原则”：当一个原子发生跃迁时，它的总能量应达到最大值。

二、电子能量极值原则
1、“电子最小有效能原则”：在原子的转移过程中，释放的电子能量最小。

2、“电子最大有效能原则”：在原子的转移过程中，释放的电子能量最大。

三、电子数变化原则
1、“最小电子数多样性原则”：发生转移时，电子应达到最小多样性。

2、“最大电子数多样性原则”：发生转移时，电子应达到最大多样性。

四、电子的运动原则
1、“电子的最小运动原则”：发生跃迁时，电子的总运动量最小。

2、“电子的最大运动原则”：发生跃迁时，电子的总运动量最大。

五、保山詹原则
“保山詹原则”又称“纳米-山詹原则”，它声称：在原子发生跃迁时，电子应具有“最低穷到功率”，这表明，当跃迁发生时，电子应该具有最小的（穷到）动能。

综上所述，原子辐射跃迁的选择定则主要有：相对能量原则、电子能量极值原则、电子数变化原则、电子的运动原则和保山詹原则等。

这些定则共同控制电子跃迁的发生，体现出自然界量子物理学最基本的原理。

辐射跃迁速率常数辐射跃迁速率常数是描述原子或分子从一个能级跃迁到另一个能级的速率的物理量。

它在量子力学和光谱学等领域中具有重要的应用价值。

在这篇文章中，我们将详细介绍辐射跃迁速率常数的概念、计算方法以及其在实际应用中的意义。

让我们来了解一下辐射跃迁速率常数的基本概念。

在原子或分子中，电子会在不同的能级之间跃迁，从一个较高能级跃迁到较低能级时会释放出一定能量的电磁辐射。

辐射跃迁速率常数描述了这种跃迁的速率，即单位时间内发生跃迁的次数。

它的单位通常是每秒。

那么，如何计算辐射跃迁速率常数呢？在实际应用中，我们可以利用量子力学的理论和实验数据来计算。

辐射跃迁速率常数与跃迁矩阵元、能级的密度和激发态的寿命等因素有关。

跃迁矩阵元描述了跃迁的概率，能级的密度描述了能级的分布情况，而激发态的寿命则影响了跃迁的速率。

在实际应用中，辐射跃迁速率常数在光谱学研究中具有重要的意义。

通过测量物质发射或吸收的光谱，我们可以获得原子或分子的能级结构信息，进而推导出辐射跃迁速率常数。

这对于研究物质的性质、反应动力学以及光谱分析等方面都具有重要的意义。

辐射跃迁速率常数还在激光技术、光通信和光子学等领域中有着广泛的应用。

在激光技术中，辐射跃迁速率常数可以用来描述激光器中的电子跃迁过程，研究激光器的效率和稳定性。

在光通信和光子学领域，辐射跃迁速率常数可以用来优化光纤和光子器件的设计，提高光通信系统的传输速率和稳定性。

辐射跃迁速率常数是描述原子或分子跃迁速率的重要物理量。

它在量子力学、光谱学以及激光技术等领域中具有广泛的应用。

通过计算和测量辐射跃迁速率常数，我们可以深入了解物质的能级结构和跃迁过程，推动科学研究和技术发展的进步。

在未来的研究中，我们可以进一步探索辐射跃迁速率常数与其他物理量之间的关系，拓宽应用领域，并推动相关技术的创新。

通过深入研究和理解辐射跃迁速率常数，我们可以更好地利用光谱学和量子力学的知识，为科学研究和技术发展做出更大的贡献。