電磁輻射
光是電磁輻射。電磁輻射具有粒子的性質(zhì),也具有波動(dòng)的性質(zhì),其波動(dòng)性可用波長(zhǎng)(l)來(lái)表示。所謂波長(zhǎng)即指在波傳播路線(xiàn)上具有相同振動(dòng)位相的相鄰兩點(diǎn)之間的距離。電磁輻射的粒子性的主要特征是每個(gè)光子具有能量e,其與波長(zhǎng)之間的關(guān)系為:
e= (2-1)
式中h為普朗克常數(shù),其值為6.63×10-34j.s-1。c為電磁輻射在真空中的傳播速度,其值為2.99792×108m.s-1??梢?jiàn)波長(zhǎng)越長(zhǎng),其能量越??;波長(zhǎng)越短,其能量越大。
電磁輻射按波長(zhǎng)順序排列,稱(chēng)為電磁波譜,見(jiàn)表2-1。
表2-1電磁波譜區(qū)
波譜區(qū)名稱(chēng)
波長(zhǎng)范圍
頻率范圍(mhz)
光子能量e(ev)
躍進(jìn)能級(jí)類(lèi)型
g射線(xiàn)
0.005~0.14nm
6×1014~2×1012
2.5×106~8.3×103
核能級(jí)
x射線(xiàn)
0.0001~10nm
3×1014~3×1010
1.2×106~1.2×102
內(nèi)層電子能級(jí)
遠(yuǎn)紫外光
10~200nm
3×1010~1.5×109
125~6
內(nèi)層電子能級(jí)
近紫外光
200~400nm
1.5×109~7.5×108
6~3.1
原子及分子的階電子或成鍵電子能級(jí)
可見(jiàn)光
400~750nm
7.5×108~4.0×108
3.1~1.7
原子及分子的階電子或成鍵電子能級(jí)
近紅外光
0.75~2.5mm
4.0×108~1.2×108
1.7~0.5
分子振動(dòng)能級(jí)
中紅外光
2.5~50mm
1.2×108~6.0×106
0.5~0.02
分子振動(dòng)能級(jí)
遠(yuǎn)紅外光
50~1000mm
6.0×106~3×105
2×10-2~4×10-4
分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)
微波
0.1~100cm
3×105~3×102
4×10-4~4×10-7
分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)
射頻
1~1000m
3×102~0.3
4×10-7~4×10-10
電子自旋、核自旋