颜色的起源系列:气体激发( 二 )

我们以钠元素的电子跃迁为例 , 简单分析一下钠元素是如何发光的 。 如图所示为钠的能级图以及可能的跃迁 , 我们注意到有两个特殊的能级2.103eV和2.105eV 。 当钠的电子被激发到高能态跃迁到基态的时候 , 大多数都要经过P态 , 因此钠发出的光便是图中的10和11号线 , 即588.99nm和589.59nm , 对应的是黄色光 。

钠能级跃迁图

焰色反应 , 是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时被激发到高能态 , 在返回基态时发出特征波长的光使火焰呈现特殊颜色 。

常见元素焰色反应对应的颜色

焰色反应

我们也可以根据气体激发产生颜色来制作照明设备 。 在18世纪科学家在摇动水银时发现水银柱上方的真空区域看到绿色辉光 , 这是由于水银原子被摇动产生静电导致的结果 。 后来发现在真空管中充入少量惰性气体并在两端加电压 , 发出不同颜色的光 , 例如氦产生黄光 , 氖和氩产生红光 , 氪产生浅紫色光 , 氙产生蓝色光 , 并根据此生产出了霓虹灯 。 其实其它气体例如二氧化碳等也会发光 , 但一般不会用 , 因为其它气体会和电极反应 。

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