
【化】 spectral line
譜線在漢英詞典中的核心定義為:原子或分子在能級躍遷時發射或吸收的特定波長電磁波,表現為光譜中離散的明線或暗線,英文對應術語為spectpectral line。其科學意義與應用主要體現在以下三方面:
物理化學分析基礎
譜線是光譜分析的核心依據,不同元素在可見光、X射線等波段具有唯一性特征譜線。例如氫原子的巴爾末線系(Balmer series)對應可見光區多條明線,可用于物質成分鑒定。該特性被廣泛應用于化學元素檢測與天體成分研究。
能級躍遷量化表征
根據量子力學原理,譜線波長$lambda$與能級差$Delta E$滿足公式:
$$
Delta E = frac{hc}{lambda}
$$
其中$h$為普朗克常數,$c$為光速。這一關系為量子态測量提供了實驗依據,被《物理學基礎手冊》列為光譜學核心公式。
天文學探測手段
恒星光譜中的夫琅禾費暗線(Fraunhofer lines)揭示了天體元素組成及運動狀态。多普勒效應導緻的譜線紅移/藍移現象,已成為測量星系距離與宇宙膨脹速率的關鍵指标。
權威參考來源:中國科學院光譜數據庫、Springer光譜學手冊、劍橋大學天體物理學報。
譜線是物理學中的核心概念,指在連續光譜中出現的明亮或暗色線條,反映了光在特定頻率上的增強或缺失。其形成與量子系統的能量躍遷密切相關,具體解析如下:
譜線是均勻連續光譜上的離散線條,表現為明線(發射)或暗線(吸收)。例如,鈉燈的黃光在光譜儀中會呈現兩條明亮的黃色譜線,而太陽光譜中的暗線(夫琅禾費線)則是特定元素吸收光的結果。
能級躍遷釋放的光子頻率由玻爾公式決定: $$ Delta E = h u = E_2 - E_1 $$ 其中,$Delta E$為能級差,$h$為普朗克常數,$ u$為光子頻率。該公式解釋了譜線頻率的離散性。
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