原子光谱与激光原理
原子发射光谱分析基本原理
原子发射光谱分析基本原理原子发射光谱分析是一种常用的分析技术，用于确定物质中不同元素的存在和浓度。
基本原理是通过激发原子使其跃迁到高能级，然后原子从高能级退回到低能级时会发射出一系列特定的频率光线，这些光线就被称为发射光谱。
本文将详细介绍原子发射光谱分析的基本原理。
当原子处于高能级时，由于能量不稳定，原子会自发地退回到低能级。
在这个过程中，原子会发射出一定频率的光线。
这是因为原子的能级结构是离散的，每个能级对应不同的能量差和光频率。
各元素拥有独特的能级结构，因此每个元素会发射出特定的频率光线，形成一种独特的光谱指纹。
发射光谱的特点是谱线的亮度与元素浓度成正比。
因此，通过测量谱线的强度可以确定样品中该元素的浓度。
发射光谱分析可以在可见光、紫外光和红外光范围内进行。
原子发射光谱分析有两种主要的测量方式：线源测量和离散源测量。
线源测量是指使用等离子体火焰或火花放电等产生连续谱的激发源。
这种方法适用于多元素分析和测量大样品数量。
离散源测量是指使用电弧放电或激光脉冲等产生谱线的激发源。
这种方法适用于单元素测量和对样品数量要求不高的分析。
然而，原子发射光谱分析也存在一些局限性。
由于发射光谱需要样品激发和发射，对样品形式和形状要求较高。
此外，元素之间的相互作用和基体效应也会对分析结果产生影响，需要进行校正和修正。
总结起来，原子发射光谱分析是一种常用的化学分析技术，适用于多元素同时分析和不同浓度的测量。
通过测量发射光谱的强度可以确定元素的浓度。
然而，这项技术也有一定的局限性，需要对样品的形态和基体进行处理和修正。
尽管如此，原子发射光谱分析仍然是一种重要的化学分析方法，广泛应用于环境监测、食品检测和地质勘探等领域。
激光原理及应用 pdf
激光原理及应用 pdf
激光原理及应用是物理学中的热点话题,其中广泛应用于各个领域。
激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）是一种特殊的电磁波，可
以表示为一种高功率、高集中度、高空间和时间偏振特征的瞬时光斑。
它是由激发态原子
以激发态跃迁而发出的光子能量而形成的。
激光非常专注，能量可以叠加，并能集中在一
个固定的方向上。
激光产生的原理是关于原子跃迁有关的，即一个原子由一个输入的能量激发到某个能级，而另一原子则从该能级跃迁而下到较低的能级，从而释放出一股脉冲的
能量，构成激光。
激光可以用于科学研究，比如气体分析、原子谱和紫外光谱等。
此外，激光也用于临床医学、工程技术、工业生产等领域。
在临床医学领域，激光可用于切割、治疗，皮肤美容，
病毒治疗等等。
在工程技术领域，激光可用于测量、数据处理和纠错等；在工业生产领域，激光可用于切割、焊接、打标等。
总之，激光原理及其应用被广泛应用于各个领域，具有广泛的应用前景，未来将会有更多的应用。
原子发射光谱的原理
原子发射光谱是一种用于研究原子的光谱分析方法，它基于原子在激发态和基态之间跃迁时所发射的特定波长的光线。
以下是原子发射光谱的基本原理：
激发原子：通过外部能量源（如火焰、电弧、激光等）提供能量，原子的电子从基态跃迁到高能级的激发态。
这种能量供应导致电子在原子内部跃迁到更高的能级。
跃迁发射：激发态的原子处于不稳定状态，电子倾向于回到较低的能级。
在这个过程中，原子会通过跃迁发射特定波长的光子，即光子能量与原子能级差之间的关系是定量的。
光谱测量：发射的光子经过分光仪或光谱仪分散成不同波长的光，并通过探测器进行测量和记录。
测量得到的光谱显示了不同波长的发射线，每条发射线对应于原子在不同能级之间跃迁所发射的特定波长。
通过分析原子发射光谱，可以获得关于原子的信息，包括元素的存在、浓度、能级结构和其他特性。
每个元素都有其独特的发射光谱，因此原子发射光谱可用于元素分析和识别，广泛应用于化学、物理、材料科学和环境监测等领域。
原子发射光谱的特点
原子发射光谱的特点原子发射光谱是一种重要的光谱学技术，用于研究原子的结构、能级和谱线等特性。
它利用原子在受激光或火焰等外界刺激下，发射出特定波长的光线，从而得到原子的光谱信息。
本文将从原子发射光谱的基本原理、实验方法和特点等方面进行介绍。
一、原子发射光谱的基本原理原子发射光谱的基本原理是原子在受到外界刺激后，会从低能级跃迁到高能级，然后再从高能级跃迁回低能级时，会发射出能量等于两个能级差的光子，即谱线。
这些谱线的波长和强度与原子的能级结构有关，因此可以通过观察谱线的波长和强度来研究原子的能级结构。
原子发射光谱的谱线可以分为两类：离散谱线和连续谱线。
离散谱线是由原子从一个确定的能级跃迁到另一个确定的能级时发射的谱线，它们的波长和强度非常精确。
连续谱线则是由原子在热力学平衡状态下发射的谱线，它们的波长和强度比较模糊，通常呈现出一条连续的光谱带。
二、原子发射光谱的实验方法原子发射光谱的实验方法可以分为两类：原子吸收光谱和原子发射光谱。
原子吸收光谱是将一束光通过待测物质的气体或溶液中，测量在不同波长下光的强度，从而得到原子吸收光谱。
原子发射光谱则是将一束激光或火焰照射到待测物质上，测量发射的光谱，从而得到原子发射光谱。
原子发射光谱的实验方法通常包括以下步骤：1. 准备样品：将待测物质转化为气态或溶液态。
2. 激发原子：用激光或火焰等方法将原子激发到高能级。
3. 收集光谱：用光谱仪或光电倍增管等设备测量发射的光谱。
4. 分析光谱：分析光谱的波长和强度，得到原子的能级结构和谱线信息。
三、原子发射光谱的特点原子发射光谱具有以下特点：1. 精确性高：离散谱线的波长和强度非常精确，可以用来确定原子的能级结构和谱线信息。
2. 灵敏度高：原子发射光谱可以检测极小量的样品，因此可以用来分析微量元素。
3. 选择性强：不同元素的原子发射光谱谱线具有独特的波长和强度，因此可以用来区分不同元素。
4. 实验方法简单：原子发射光谱的实验方法相对简单，只需要激发原子并测量发射的光谱即可。
激光产生的基本原理
第二章 激光产生的基本原理
2.3 激光产生的条件
2.3.1 受激辐射光放大
受激辐射产生的光子与引起受激辐射的外来光子具有相同 的特征（频率、相位、振动方向及传播方向均相同）。
E2
h
h h
E1
光放大
相干光 （激光）
激光原理及应用 陈鹤鸣 赵新彦
第二章 激光产生的基本原理
受激辐射与受激吸收的矛盾
受激辐射：光子数
2
Ze2
8 0r
整个原子的总能量：
Ze2
1 mZ 2e4
E Ep Ek 80r n2 802h2
上式表明，原子的能量是量子化的，只能取一系列分立的值。
激光原理及应用 陈鹤鸣 赵新彦
第二章 激光产生的基本原理
2.1.3 原子发光的机理
量子跃迁是量子力学的最基本概念
跃迁：原子从某一能级吸收或释放能量，变成另一能级。
激光原理及应用 陈鹤鸣 赵新彦
第二章 激光产生的基本原理
2.3.2 集居数反转
克服受激辐射和受激吸收的矛盾
1. 集居数正常分布
N1 e E1 E2 kT N2
E2
n1 n2
E1
受激吸收占优势，发生其他两种过程的几率很小。
激光原理及应用 陈鹤鸣 赵新彦
第二章 激光产生的基本原理
2. 粒子数反转分布（集居数反转）
；
I(z) 增加——大信号放大规律：g(I ) 减小，I(z) 增长变缓；
g(I ) —— I(z)达到稳定极限值 Im 。 I m只与放大器本身参数有关，与初始光强无关。
激光原理及应用 陈鹤鸣 赵新彦
第二章 激光产生的基本原理
g
I(z)
g0
Im
原子发射光谱的分析基本原理
应用案例和实验结果
元素分析
使用原子发射光谱技术对不同 样品中的元素进行分析，例如 水、土壤和金属合金。
环境监测
质量控制
检测大气中的重金属和污染物， 以实时监测环境质量。
在制药和食品行业中使用原子 发射光谱技术进行产品质量控 制和合规性检查。
选择合适的光源和谱线
1 光源选择
2 谱线选择
3 光谱范围
根据要分析的元素选择 适合的光标元素的能级结 构，选择具有明确且强 度适中的谱线。
确定测量的光谱范围， 以确保目标元素的谱线 能够完全包含在内。
标定和校准
为了获得准确的分析结果，必须进行标定和校准。标定使用已知浓度的标准溶液，而校准使用一系列浓 度不同的标准溶液，以建立浓度和信号强度之间的关系。
光源和谱线选择
2
选择合适的光源和谱线，以使目标元
素能够发射明确的光谱线。
3
数据分析
4
对测量得到的光谱数据进行分析和解 释，以得出样品中元素的含量和分布。
样品制备
准备样品并将其转化为气态、溶液或 固态形式，以便于进一步的处理和测 量。
光谱测量
使用光谱仪器测量样品发射的光谱， 并记录光谱线的波长和强度。
检测大气、水体和土壤中的污染物，以保护环境和人类健康。
食品安全
检测食品中的重金属和其他有害物质，确保食品的安全和质量。
原子发射光谱的基本原理
1 激发和跃迁
通过能量输入将原子激发到高能级，然后跃迁回基态时会发射特定频率的光。
2 能级结构
每个元素都有独特的能级结构，导致它们发射特定的光谱线。
3 谱线特征
原子发射光谱的分析基本 原理
原子发射光谱是一种重要的光谱分析技术，它通过观察物质发射的光谱来获 取元素的信息。了解这个基本原理可以帮助我们在许多领域中应用它，例如 化学、材料科学和环境监测。
原子发射光谱 以光辐射的形式释放能量而产生的光谱
原子发射光谱以光辐射的形式释放能量而产生的光谱原子发射光谱是指当原子受到能量激发后，以光的形式释放能量而产生的光谱。
每种元素都有独特的发射光谱，这使得发射光谱成为元素分析和物质组成分析的有力工具。
本文将围绕着原子发射光谱的定义、原理、应用以及相关领域的发展进行详细阐述，以期全面展现原子发射光谱的重要价值。
首先，我们需要了解原子发射光谱的基本概念。
原子是物质的基本建筑单元，由原子核和绕核运动的电子组成。
当原子受到能量激发后，电子从低能级跃迁到高能级，这个过程伴随着能量的吸收。
当电子从高能级返回到低能级时，它会释放出之前吸收的能量，并以光的形式辐射出去。
这种辐射就构成了原子发射光谱。
原子发射光谱的发现可以追溯到19世纪。
当时，科学家们使用光谱仪观察到在气体放电管中，一些特定的光谱线能够通过狭缝传播出来。
通过进一步的研究，科学家们发现了这些谱线与元素的特定能级跃迁对应，从而得出了原子发射光谱的基本原理。
原子发射光谱的实验方法主要包括原子激发方法和光谱测量方法。
原子激发方法可以通过电弧、火花、放电或激光等方式将原子激发到高能级。
而光谱测量方法主要包括单光束法、双光束法、光栅法等，这些方法主要用于测量被发射出的光的强度和波长。
原子发射光谱有着广泛的应用。
首先，它被广泛应用于元素分析领域。
通过对原子发射光谱的观测和分析，可以定量测定样品中各种元素的含量。
这项技术在环境监测、食品安全、质量控制等领域起着重要作用。
其次，原子发射光谱也被应用于地质探测、天文学研究等领域。
通过观察光谱特征，可以揭示出地质样品的成分、星体的组成等信息。
此外，原子发射光谱还被应用于材料科学、生物医学等领域，为这些领域的研究提供重要的数据支持。
近年来，原子发射光谱领域也取得了一系列进展。
随着技术的不断发展，新的实验方法和仪器设备不断涌现，为原子发射光谱研究提供了更多的可能性。
例如，激光辅助原子发射光谱技术可以在原子激发的基础上结合激光技术，提高分辨率和灵敏度。
原子激光光谱分析技术的前沿进展
原子激光光谱分析技术的前沿进展近年来，原子激光光谱分析技术在科学研究和工业应用中得到了广泛的关注和应用。
该技术以其高灵敏度、高分辨率和非破坏性的特点，成为了研究物质结构和组成的重要手段。
本文将从原子激光光谱分析技术的基本原理、应用领域和未来发展方向等方面进行探讨。
首先，我们来介绍一下原子激光光谱分析技术的基本原理。
原子激光光谱分析技术是利用激光束对样品中的原子进行激发和离解，通过测量激发和离解产生的光谱信号来确定样品的成分和结构。
其中，激光束的选择和调谐是该技术的关键。
通过选择合适的激光波长，可以实现对不同元素的选择性激发，从而实现对样品中各种元素的定量分析。
同时，通过调谐激光的频率，可以实现对不同能级的激发，从而获得更丰富的光谱信息。
原子激光光谱分析技术在许多领域都有广泛的应用。
首先是材料科学领域。
原子激光光谱分析技术可以用于研究材料的表面组成和结构，从而优化材料的制备工艺和性能。
其次是环境监测领域。
原子激光光谱分析技术可以用于检测大气中的污染物，如重金属和有机物，为环境保护提供重要的数据支持。
此外，原子激光光谱分析技术还可以应用于生命科学、医学诊断和食品安全等领域，为相关研究和应用提供有力的技术支持。
随着科学技术的不断进步，原子激光光谱分析技术也在不断发展。
一方面，研究人员正在努力提高该技术的灵敏度和分辨率。
通过改进激光源和光谱仪器，可以提高样品的检测限和分析精度。
另一方面，研究人员还在探索新的应用领域和方法。
例如，近年来，原子激光光谱分析技术在纳米材料研究中得到了广泛应用。
通过将激光束聚焦到纳米材料表面，可以实现对其成分和结构的准确测量，为纳米材料的合成和应用提供重要的支持。
此外，原子激光光谱分析技术还面临一些挑战和难题。
首先是复杂样品的分析问题。
由于样品中可能存在多种元素和化合物，因此需要开发多元素和多组分的分析方法。
其次是快速分析和在线监测的需求。
在工业生产和环境监测中，需要实时、快速地获取样品的分析结果。
原子发射光谱法原理及利用
原子发射光谱法原理及利用原子发射光谱法（Atomic Emission Spectrometry，AES）是一种常用的材料分析方法，其主要通过对样品中元素产生的光子特征进行检测和分析，进而实现对样品中元素的定性和定量分析。
本文将主要介绍原子发射光谱法在元素分析、化学态分析、表面分析、合金分析和质量检测等方面的原理及应用。
1.元素分析原子发射光谱法在元素分析方面的应用主要体现在对样品中元素的种类进行识别和定量测定。
其基本原理是每种元素都具有独特的原子结构，因此会在特定的能量条件下发射出具有特征波长的光子。
通过对这些光子的检测和分析，可以确定样品中含有的元素种类。
在具体实践中，原子发射光谱法通常与火花、电弧或激光等激发源配合使用，以产生足够的光子用于检测。
该方法可以同时检测多种元素，且具有较高的灵敏度和准确性。
例如，在地质学领域，原子发射光谱法常用于测定岩石、矿物等样品中的常量、微量和痕量元素。
2.化学态分析原子发射光谱法在化学态分析方面的应用主要是通过对元素产生的化学键合状态进行分析，以了解元素的化合物组成和结构等信息。
不同化学态的同一种元素在原子发射光谱法中可能会表现出不同的特征波长，这是因为不同的化学键合状态会导致元素的原子结构发生变化。
例如，在环境科学领域，原子发射光谱法可用于分析水样或土壤样品中的重金属元素及其化学形态，以了解这些元素对环境的污染程度和生物毒性的影响。
3.表面分析原子发射光谱法在表面分析方面的应用主要是通过对样品表面的元素组成和化学状态进行分析，以了解样品的表面形貌、表面化学成分和结构等信息。
原子发射光谱法可以应用于各种材料的表面分析，如金属、合金、陶瓷、高分子材料等。
在具体实践中，原子发射光谱法通常与离子束铣削、等离子体刻蚀等手段结合使用，以制备干净的表面样品并进行深入的分析。
例如，在材料科学领域，原子发射光谱法可用于研究材料的表面氧化、腐蚀等行为，以及表面涂层的质量检测和评估。
原子发射光谱分析基本原理
原子发射光谱分析基本原理原子发射光谱分析（Atomic Emission Spectroscopy，简称AES）基本原理是利用原子在受激光、电弧等能量源作用下，从低能级跃迁到高能级，再由高能级返回低能级时发射光线的特性，来研究和分析各元素的组成和含量。
下面将详细介绍AES的基本原理。
1.激发和激光源：激发是令原子从基态跃迁到激发态所受到的能量刺激，常见的激发方式有电弧、火焰和激光。
其中，激光是最常用的激发源，其具有单色性、高亮度和空间一性等优点，可以选择激发特定的原子或分子。
2.激发态原子：原子经过能量激发后，电子由低能级跃迁到高能级。
高能级的原子是不稳定的，会通过退激发（即从高能级发射光子返回低能级）的方式来重新恢复到基态。
这个时间通常很短，大约在纳秒级别。
3.跃迁和能级：原子从一个能级跃迁到另一个能级时，会发射或吸收一定频率的光子。
这些能级间的跃迁是由原子的电子转移引起的，每个原子有特定的能级结构。
不同元素具有不同的能级结构，因此会发射出不同波长的光谱线。
4.光谱仪：光谱仪是用来观测和测量原子发射光谱的仪器。
光谱仪包括光源、衍射装置和检测器。
当原子发射光谱经过衍射装置时，会发生衍射现象，使得不同波长的光线发生偏折，最终通过检测器进行测量和记录。
5.光谱线特性：每个元素在发射光谱中都有特定的光谱线，即特定波长的光线。
这些光谱线的强度和波长与元素的组成和含量有关。
通过测量光谱线的强度，可以计算出样品中元素的相对含量。
总而言之，原子发射光谱分析是利用原子在激发态和基态之间跃迁所发射的特定波长光线，通过测量光谱线的强度和波长，来研究和分析样品中不同元素的组成和含量。
这在材料科学、地球科学和生命科学等领域具有广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
里兹并合原理反映了原子的内在规 律
物理系 从守民
二、玻尔的氢原子理论
1897年英国物理学家汤姆逊通过阴 极射线实验发现了电子
1904年汤姆逊提出原 子的“嵌梅布丁”模 型：每个电子分布在 正电荷组成的球中， 并绕平衡位置震荡
物理系 从守民
1907年卢瑟福等人通过粒子对原 子核的散射实验否定了汤姆逊模型
§8-1 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论
一、氢原子光谱的实验规律
可见光区 紫外光区
H
H H H
H
6563A 4861A 4341A 4102A 3646A
物理系 从守民
1885年瑞士的巴耳末用经验公式表 示出氢原子的前四条可见光谱：
B
n2 n2
4
n 3,4,5,6
用波数(波长的倒数)表示：
§8-5非线性光学概述
一、极化强度和极化波
原子在光源作用下，正负电中心拉开，被极化 成电偶极子
P er
单位体积内的原子的极化偶极距矢量和
P称电极化强度
极化场发射次极电磁波
二、线性光学
入射光场强为E
若 P 0 E E
物理系 从守民
为极化率 P只与E的一次方成正比 次极电磁波和入射场有相同的频率，次极波
En
波数为
h
Ek
me4
8 0 2 h3
1 k2
1 n2
~
c
me4
8 0 2 h3c
1 k2
1 n2
R
1 k2
1 n2
物理系 从守民
其中
R
me4
8 0 2 h3c
1.0973731107
m1
----与实验结果符合得很好
5.玻尔理论的缺陷
以经典理论为基础，其定态时不发
出辐射的假设又与经典理论相抵触
叠加的结果，决定物质时，入射光场的反射， 折射和反射等，也满足光的独立性原理，以上 现象 为线性光学现象 三、非线性光学 物质对光场的响应与光的场强的关系为非线
性关系。P E E 2 E 3
式中 ， ， 都是物质有关的系数，后项多
数比前项小的多。如仅取后两项
物理系 从守民
P E E 2 ( E 2 )E
离中心越近 散射角越大
卢瑟福：“这几乎就如你用15英寸 炮弹射向一张手纸，结果它反回来 击中了你一样不可思议”
物理系 从守民
1911年卢瑟福提出原子核模型：原 子是由带正电的原子核和核外作轨 道运动的电子组成
物理系 从守民
1.经典物理的困难 原子的稳定性：电子绕核转动具有
加速度发射电磁波能量减少作 螺旋运动落入原子核不稳定
电离状态时，E>0，并可连续变化
物理系 从守民
n 1 n2 n3
n4
电子轨道
E4 激
E3 发 态
E2
E1 基态
能级
物理系 从守民
En/eV 0
-0.85 -1.51
-3.39
帕邢系
巴耳末系
n
4 3
2
-13.6
莱曼系
1
物理系 从守民
4.里德伯公式的推导
氢原子从高能级En跃迁到低能级Ek 时，氢原子的发光频率为
En
e2
80rn
1 n2
me2
8 0 2 h
2
----量子化
量子化的能量称为能级
物理系 从守民
讨论：
n 1时：E1 13.6eV ----基态能级
此时能量最低，原子最稳定
n 1时： 激发态能级
n 时：rn , En 0
此时能级趋于连续，原子趋于电离， 即基态氢原子的电离能为13.6eV
黑体辐射
普朗克量子假设
受激辐射 激光，非线性光学
物理系 从守民
相干条件
分波面干涉
干涉 分振幅干涉
时空相干性
惠-菲原理 菲涅耳衍射——半波带、矢量合成法
单缝
衍射 夫琅和费衍射 圆孔
多缝（光栅）
光的传播
费马原理
衍射特例——几何光学
成象条件、公式 仪器原理
概念
产生
偏振
检验
干涉
应用 光的传播速度
物理系 从守民
E
Eat
Eat
其中 Ea表t 示原子内平均场强
当外界光场强E远小于时，要观察非线性光学
现象需要高强度激光束。只有激光引进以后，非
线性光研究才得以快速发展。
四、非线性光学现象
1.信频技术 2.受激拉曼散射 3.激光自聚焦
物理系 从守民
光学课程总结
共讨论了四类问题
非温度辐射
基尔霍夫定律
光的发散 热辐射
可得
rn
n2
0h2 me2
n 1,2,
----量子化
物理系 从守民
n 1时： r1=0.52910-10 m
----玻尔半径
rn n2r1
(2)能量
氢原子的能量等于电势能和电子的
动能之和
En
1 2
mvn 2
e2
4 0 rn
物理系 从守民
由
e2
4 0r 2
m
v2 r
有
1 2
mvn 2
e2
80r
~
R(
1 22
1 n2 )
----巴耳末公式
物理系 从守民
1889年瑞典物理学家里德伯提出一 个普遍方程
~
1 R(k 2
1 n2
)
----里德伯公式
k 1,2, n k 的整数
R=1.096776107m-1 ----里德伯常量
不同的k对应不同的谱系；当k一定 时，每一n值对应于一条谱线物理系 从守民
物理系 从守民
频率条件:当原子从一个能量为En 的定态跃迁到另一个能量为Ek的定 态时，就要发射或吸收一个频率为
kn的光子
kn
Ek En h
En>Ek---发射光子
En<Ek---吸收光子
物理系 从守民
量子化条件:电子在稳定圆轨道上 运动时，其轨道角动量L=mvr必须 等于h/2的整数倍，即
物理系 从守民
§8§-94.3 全全息息照照相 相
一般照相记录的是被照物反射到底片的强度—振幅 信息，洗出相片是二维平面图，没有立体感，因为没记 录被照物的位相信息。
一、定义 能记录被照物各点的发射光的振幅和位相的
全息信息—称全息照相 二、基本原理 首先将景物的特定波面记录下来，在一步就是在观察时 将原来的特定波面显现出来。 将一束激光照射到物体上，使反射光照到记录底片（感 光片）上，同时将一束和上述物光相干的参考光也照射 到底片上，使物光和参考光在底片上干涉，形成复杂的 干涉条纹，通过感光显影、定影，就形成了全息底片。 观察时，将参考光和原来一样方向照明底片，由于衍射 作用，就能产生极衍射波，其中就有一束物理波系面从守线民 总在原
k=1,n=2,3,… 莱曼系,紫外区 k=2,n=3,4,… 巴尔末系 k=3,n=4,5,… 帕邢系,红外区 k=4,n=5,6,… 布拉开系,红外区 k=5,n=6,7,… 普芳德系，红外区 k=6,n=7,8,… 哈菲莱系,红外区
物理系 从守民
1890年里德伯,里兹等人发现碱金 属原子光谱有类似的规律
原子光谱的分立性：发射电磁波的 频率等于电子绕核转动的频率电 子作螺旋运动的频率连续变化光 谱为连续光谱。
物理系 从守民
2.玻尔理论的基本假设
1913年丹麦物理学家玻尔在卢瑟福 核模型基础上，结合普朗克量子假 设和原子光谱的分立性，提出假设：
定态假设：原子系统只能处在一系 列具有不连续能量的稳定状态(定态 )。定态时核外电子在一定的轨道上 作圆周运动，但不发射电磁波
光的吸收 光的散射 光与物质的相互作用 光的色散 光电效应 康普顿效应
E h
光的本性：波粒二象性：
p
h
返回 物理系 从守民
2d j
j c
2d
物理系 从守民
§8-3 激光的特点和应用
一、激光的特点
1.高亮度 2.方向性好 3.单色性好 4.相干性好
全反镜
工作物质
部分反射镜 输出
二、激光器的种类
1.气体—He-Ne激光器 2.固体—红宝石 3.液体—染料激光器
物理系 从守民
三、激光的应用
1.激光测距：激光雷达和激光准直 2.激光用于农业 3.激光用在加工领域 4.激光用语医疗领域 5.激光通信 6.激光与能源 7.全息照相 8.激光舞台与激光唱片 9.激光在物理基础研究方面的应用
量子化条件没有适当的理论解释
玻尔理论只能求出谱线频率，对强
度宽度和偏振等都无法处理物理系 从守民
§8-2激光的基本原理
一、光与原子的相互作用 1.粒子数按能级的分布
EI
Ni e kt
N2
( E2 E1 )
e
kt 1
N1
2③.辐射能量交换的三种方式
①受激吸收 ②自发辐射
③受激辐射
d(N21 dt
L n h n n 1,2,
h2----约化--普--量朗子克数常数 2
1922年玻尔因对原子结构和原子放 射性的研究获诺贝尔物理学奖
物理系 从守民
3.氢原子轨道半径和能量的计算
(1)轨道半径 根据牛顿定律 和库仑定律有
e2
40r 2
m v2 r
而 L mvr n h
v nh
2
2mr
)
A21 N 2
物理系 从守民
两个光子频率相同，方向同，振向同，位向
④光放大与光吸收
二、激光的产生