線スペクトルと連続スペクトル

質問

線スペクトルと連続スペクトル

いろいろな光源のスペクトルを観察すると、
線になったり、連続になったりしますが、
なぜ、線になるものもあれば、連続になるものもあるのでしょうか。
線スペクトルになるしくみ、連続スペクトルになるしくみを
どなたか簡単に説明していただけないでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.3

sanori · ベストアンサー

こんにちは。

電球（白熱電球、豆電球など）は、連続スペクトルになります。
太陽もそうです。
これは、熱運動によるものだからです。
電流が流されたフィラメントは高音になり、光を出します。
熱運動では粒子１個１個の運動が確率分布になるので、エネルギーがばらばらになります。
よって、連続スペクトルを呈します。
（いわば、エネルギーがばらばらの線スペクトルの集合です。）
赤外領域の光も出しますので、熱が多く出て、エネルギー効率は悪いです。

一方、蛍光灯のスペクトルは、線スペクトルです。
赤１本、緑１本、青１本の合計３本ピーク（黄色と青の２本のタイプもある）があって、
３つの混色で、人間に「白」を認識させます。
赤、緑、青、それぞれの蛍光物質が管の内側に塗布されていて、
蛍光灯内部で発した紫外線が、３種類の蛍光物質を励起し、それが基底状態に戻るとき、
赤、緑、青になります。
液晶画面のバックライトも蛍光灯です。（最近は、蛍光灯ではなくＬＥＤのもありますが）
必要な光以外をほとんど発しないので、エネルギー効率がよいです。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.2

noname#185706

電子・原子・分子などの量子状態には束縛状態と自由状態があります。前者のエネルギーは離散的に分布しており、後者のそれは連続的に分布しています。

そこで、電磁波の放射や吸収が束縛状態間の遷移によって起こる場合には、その電磁波のエネルギー（＝遷移する状態間のエネルギー差）は離散的であり、線スペクトルが形成されます。

これに対して、電磁波の放射や吸収が束縛状態と自由状態の間の遷移や自由状態間の遷移によって起こる場合には、その電磁波のエネルギーは連続的であり、連続スペクトルが形成されます。

ただし、束縛状態間の遷移が連続スペクトルを形成する（２光子輻射）などの例外もあります。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.1

nananotanu

原子や分子の特定の準位間の遷移に伴うのが線スペクトル、熱源から出るのが連続スペクトル、って感じでしょうか。

線スペクトルが細かく詰まっていて連続に見える、は、なしですよね？

お礼

回答ありがとうございます。
線スペクトルは辞書を引いても、
「励起状態から基底状態へ落ち込むときに光が発する」
といった表現があるのですが、
ここがよくわからないんですよね…。
＞線スペクトルが細かく詰まっていて連続に見える、は、なしですよね？
線スペクトルの集まりが連続スペクトルなんですか!?初めて知りました。