光譜發(fā)展簡史.doc

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1、光譜發(fā)展簡史人們對光譜的研究已有一百多年的歷史了。1666年，牛頓把通過玻璃棱鏡的太陽光分解成了從紅光到紫光的各種顏色的光譜，他發(fā)現(xiàn)白光是由各種顏色的光組成的。這是可算是最早對光譜的研究。其后一直到1802年，渥拉斯頓觀察到了光譜線，其后在1814年夫瑯和費也獨立地發(fā)現(xiàn)它。牛頓Z所以沒有能觀察到光譜線，是因為他使太陽光通過了圓孔而不是通過狹縫。在1814?1815年之間，夫瑯和費公布了太陽光譜屮的許多條暗線，并以字母來命名，其屮有些命名沿用至今。此后便把這些線稱為夫瑯和費暗線。實用光譜學是由基爾霍夫與

2、本生在19世紀6()年代發(fā)展起來的；他們證明光譜學可以用作定性化學分析的新方法，并利用這種方法發(fā)現(xiàn)了幾種當時還未知的元素，并且證明了太陽里也存在著多種已知的元素。從19世紀屮葉起，氫原子光譜一直是光譜學研究的重要課題之一。在試圖說明氫原子光譜的過程屮，所得到的各項成就對量子力學法則的建立起了很人促進作用。這些法則不僅能夠應用于氫原子，也能應用于其他原子、分子和凝聚態(tài)物質。氫原子光譜屮最強的一條譜線是1853年由瑞典物理學家埃斯特朗探測出來的。此后的20年，在星體的光譜屮觀測到了更多的氫原子譜線。188

3、5年，從事天文測量的瑞士科學家巴耳末找到一個經(jīng)驗公式來說明已知的氫原子諾線的位置，此后便把這一組線稱為巴耳末系。繼巴耳末的成就之后，1曲9年，瑞典光譜學家里德伯發(fā)現(xiàn)了許多元素的線狀光譜系，其屮最為明顯的為堿金屬原子的光譜系，它們也都能滿足一個簡單的公式。盡管氫原子光譜線的波長的表示式十分簡單，不過當吋對其起因卻茫然不知。一直到1913年，玻爾才對它作出了明確的解釋。但玻爾理論并不能解釋所觀測到的原子光譜的各種特征，即使對于氫原子光譜的進一步的解釋也遇到了困難。能夠滿意地解釋光譜線的成因的是20世紀發(fā)展

4、起來的量子力學。電子不僅具有軌道角動量，而且還具有自旋角動量。這兩種角動量的結合便成功地解釋了光譜線的分裂現(xiàn)象。電子自旋的概念首先是在1925年由烏倫貝克和古茲密特作為假設而引入的，以便解釋堿金屬原子光譜的測量結果。在狄喇克的相對論性量子力學屮，電子自旋(包括質子自旋與屮子自旋)的概念有了牢固的理論基礎，它成了基本方程的自然結果而不是作為一種特別的假設了。1896年，塞曼把光源放在磁場屮來觀察磁場對光三重線，發(fā)現(xiàn)這些譜線都是偏振的。現(xiàn)在把這種現(xiàn)象稱為塞曼效應。次年，洛倫茲對于這個效應作了滿意的解釋。塞

5、曼效應不僅在理論上具有重要意義，而且在應用屮也是重要的。在復雜光譜的分類屮，塞曼效應是一種很有用的方法，它有效地幫助了人們對于復雜光譜的理解。