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No.2
- 回答日時:
こんばんは。
【線スペクトル】
「位置エネルギー」という言葉はご存知かと思います。
山の麓から頂上に至るまでの坂道では、
高いところほど、そこにある「物体」の位置エネルギーは高くなります。
ここで「物体」を、原子の中にある電子だと思ってください。
坂道の、高い場所(原子核から遠い位置)にある電子ほど、その電子のエネルギーは高くなります。
電子1個が高いところから低いところへ転がり落ちるとき、電子の位置エネルギーが小さくなることの代償として、その分だけのエネルギーの光を1個を放出します。
このとき、光のエネルギーというものは、光の周波数という形で表現されます。
E=hν (いー・いこーる・えいち・にゅー)
です。
E: 光1個のエネルギー
h: プランク定数と呼ばれる、この世に1つの定数
ν(にゅー): 光の周波数
ところが、原子の中においては、坂道は、なだらかな形ではなく、「階段」になっています。
つまり、電子は、中途半端な場所に存在することができず、「階段」の中の「どこかの段」にしか存在できません。
(この「段」のことを「エネルギー準位」と言います。)
よって、電子の位置エネルギーが下がるときも、無限通りの下がり方があるのではなく、ある段からその下のどこかの段に落ちる、ということしかできません。
したがって、放出される光も、いくつかの種類の周波数(ν)だけということになります。
ν = 光の速さ/光の波長
光の波長 = 光の速さ/ν
という関係があるので、波長も、いくつかの波長に限られるわけです。
よって、輝線の波長は跳び跳びの波長になります。
【連続スペクトル】
太陽光のスペクトルは、基本的に連続スペクトルです。
線スペクトルになっていないのは、放出する光の源が熱だからです。
熱放射は、一般に、連続スペクトルになります。
電球も似たようなことで、連続スペクトルの光を出します。
以上は、我流の説明です。
参考サイトへのリンクも貼っておきます。
http://www2.tokai.or.jp/seed/seed/minna11.htm
http://www3.u-toyama.ac.jp/kihara/chem/flame/kis …
以上、ご参考になりましたら。
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