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。原子吸收光源中部分波长的光形成
吸收光谱,为暗淡条纹;发射
光子时则形成
发射光谱,为明亮彩色条纹。两种光谱都不是连续的,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,遂称为特征光谱。
原子的电子运动状态发生变化时发射或吸收的有特定频率的电磁
频谱。原子光谱是一些线状光谱,发射谱是一些明亮的细线,吸收谱是一些
暗线。
原子的发射
谱线与吸收谱线位置精
确重合。不同原子的光谱各不相同,
氢原子光谱最为简单,其他原子光谱较为复杂,最复杂的是铁原子光谱。用色散率和
分辨率较大的摄谱仪拍摄的原子光谱还显示光谱线有
精细结构和
超精细结构,所有这些原子光谱的特征,反映了原子内部
电子运动的规律性。
阐明原子光谱的基本理论是
量子力学。原子按其内部运动状态的不同,可以处于不同的
定态。每一定态具有一定的能量,它主要包括原子体系内部运动的动能、核与电子间的相互作用能以及电子间的相互作用能。能量最低的态叫做
基态,能量高于基态的叫做
激发态,它们构成
原子的各
能级(见
核能级)。高能量激发态可以跃迁到较低能态而发射
光子,反之,较低能态可以吸收光子跃迁到较高激发态,发射或吸收光子的各频率构成发射谱或吸收谱。量子力学理论可以计算出原子能级跃迁时发射或吸收的光谱线位置和光谱线的强度。
原子光谱提供了原子内部结构的丰富信息。事实上研究原子结构的原子物理学和
量子力学就是在研究分析阐明原子光谱的过程中建立和发展起来的。原子是组成物质的基本单元。原子光
谱的研究对于
分子结构、固体结构也有重要意义。原子光谱的研究对激发器的诞生和发展起着重要作用,对原子光谱的深入研究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。
原子或离子的运动状态发生变化时,发射或吸收的有特定频率的
电磁波谱.原子光谱的复盖范围很宽,从
射频段一直延伸到X射线频段,通常,原子光谱是指红外、可见、紫外区域的谱.
原子光谱中某一
谱线的产生是与原子中
电子在某一对特定
能级之间的跃迁相联系的.因此,用原子光谱可以研究
原子结构.由于原子是组成物质的基本单位,原子光谱对于研究
分子结构、固体结构等也是很重要的.另一方面,由于原子光谱可以了解原子的运动状态,从而可以研究包含原子在内的若干物理过程.原子光谱技术广泛应用于
化学、
天体物理学、
带电粒子物理学和一些应用技术科学中.