吸収スペクトル

質問

「電子状態の変化に必要なエネルギーは、物質によって固有であるので、電子遷移によって、生じる吸収スペクトルは一本の吸収線になる。」という説明が気があったのですが、意味がわかりません。一本の吸収線になるとはどういう意味ですか？この分野は勉強をはじめたばかりなので、参考書なども教えていただけたらと思います。よろしくお願いします。

回答No.2

Freeuser · ベストアンサー

たとえば、ある原子の中の電子が、基底状態から励起状態に移るのにＥという量のエネルギーが必要だとしましょう。この原子にＥという量のエネルギーを与えると、この原子はそれを吸収し、電子遷移を起こすのです。ちなみにこのＥというエネルギーをどう与えるかというと、光を当てるのです。光はエネルギーですから、ある特定の波長の光をあてると、それに相当するエネルギーＥを与えたことになるのです。

では、この原子に連続的にさまざまな波長の光を当ててみましょう。すると、この原子はエネルギーＥに相当する波長の光を与えたときのみ、この光を吸収し、他の波長の光は吸収しません。

これが、一本の吸収線になるという意味ですね。

回答No.3

First_Noel

電子遷移とは，原子内電子の軌道が変わると言うことです．
簡単の為，電子励起を整数で表しますと，
エネルギーが２の電子軌道にある電子が，エネルギーが８の光を吸収（光励起）して，
エネルギーが１０の電子軌道に励起します．
このとき，連続波長の光の中で，エネルギーが８に相当する波長の光が
吸収されているので，そこだけ暗線になります．

脱励起の場合は，これと逆のことが起こります．
エネルギー１０→２なら，エネルギー８の光が放出される．

自由電子が原子に捕まってエネルギー２の電子軌道に拘束される場合，
自由電子のエネルギーはさまざまですので，
さまざまのエネルギー→エネルギー２
と言う遷移ですので，そのエネルギーの差は「さまざま」となって，
連続波長の光が放出されます．

著書としては，
「電子・原子・分子の衝突」は名著ですが，
「原子・分子分光学」の本ならこの辺が特化されて
記述しているものがあります．

「原子スペクトル―測定とその応用」日本分光学会 測定法シリーズ
「原子スペクトル入門」
分光学会の本は読みやすくて良いと思います．

とても細かい話になると，バイブルはヘルツベルクです．
「原子スペクトルと原子構造」エンジニアス・ライブラリー
G.HERZBERG (著), 堀 健夫 (翻訳)

回答No.1

mojitto

具体的な例を挙げたほうがわかりやすいかもしれませんね。
トンネルに使われているランプはナトリウムランプと呼ばれているものです。トンネルのランプは黄色い単色光ですよね。実際にスペクトルを取ると590nmに強いピークを持つだけです。つまりナトリウムから発せられた光は590nmの一本の吸収線を持つということなんです。

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