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物質に光を照射したときの励起光と発光のエネルギーは異なるようですが、なぜ異なるのかわかりません。
また、等しくなるものは存在するのでしょうか?
分かる方回答お願いします。

A 回答 (2件)

タイトルと本文の中身がやや対応していない気がしたのですが,「波長が異なる」理由を以下に書こうと思います.私が質問を取り違えていたらすいません.



量子力学的な細かい話(禁制遷移とか)は置いておいて,概略を説明します.

簡単のため,基底状態をA,励起状態をエネルギーの低い順にB,C,D,E・・・とします.

物質はそのエネルギー差に相当するエネルギーを受け取ると,励起します.例えば,Aにいる物質は,AとEのエネルギー差の分のエネルギーを光から受け取ってEに励起します.

ではEにいる物質はその後どうなるかというと,物質はエネルギーが低い方が安定なので,しばらく時間がたつと(励起寿命と言います),エネルギーが低い状態に移動したがります.この場合,Eにいる物質は,A,B,C,Dに移ることができます.このとき,そのエネルギー差の分だけエネルギーが解放されて,光として出ていきます.これが発光です.なので,Eからどこに移るか(A,B,C,D)によって光の波長が異なります.どこに移るかは量子力学的な確率によって計算されます.(遷移確率,アインシュタインのA係数と言います)

以上をまとめると,励起はA→Eという1つの経路しかないのに対し,発光の際にはE→A,B,C,Dという複数の経路が存在するので,発光の波長は一通りではないということです.

もし,AからBに励起したら,Bよりエネルギーが低い状態はAしかないので,励起光と発光の波長は同じになります.
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吸光は電子の軌道のエネルギー順位がひとつ上がるのに


対応して、ある波長の光が吸収されます。
発光は励起されたエネルギーが放出されて基底状態に戻る
ときに対応してるんではないでしょうか?
だとすると、同じもの?
という質問ですね?
それは、輻射と関係あるエネルギーに消費されて
100%同じものが、発光されないとのことです。
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