什么是连续光谱?太阳光是连续光谱吗?

2022-05-18 3nh 712

什么是连续光谱?不同的光源由于波长与频率的不同,其光谱分布也是存在差异的,有些光源产生的是连续光谱,如白织灯;有些光源产生的是线条状光谱,如荧光灯。那么,太阳光是连续光谱吗?本文就为大家简单的介绍一下连续光谱的知识,感兴趣的可以了解一下!

太阳光


什么是连续光谱?

连续光谱是指光(辐射)强度随频率变化呈连续分布的光谱。根据量子理论,原子、分子可处于一系列分立的状态。两个态间的跃迁产生光谱线。每个光谱线系趋于一个短波极限,波长短于这个极限就出现一个光谱的连续区(见原子光谱)。这个极限称线系限。从线系限位置起,连续区的强度很快地下降,这个连续区是连续光谱。

连续光谱有哪些?

1.热的固体、液体发出的光是黑体谱,也就是连续谱。(比如铁水发光,灯泡中钨丝的光,再比如焰色反应中伸进去的那个铁棒)

2.热的气体,如果很厚,发出的光是连续谱

你可能还是想知道为什么会是连续谱,物体发光其实很复杂的,一个光子发出来后,要经过多次反射、吸收后才能从表面出来,这个过程中,光子会改变颜色、不同颜色光子的比例会改变,所以情况会很复杂。对于这种复杂问题,要用热力学去解释。物理学家用热力学可以证明对于高温的固体和液体,发出的光一定是连续谱。

太阳光是连续光谱吗?

太阳光是一种不同波长的连续光谱。分为可见光与不可见光2部分。可见光的波长为400~760nm,散射后分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7色,集中起来则为白光。不可见光,又分为2种:位于红光之外区的叫红外线,波长大于760nm,最长达5 300nm;位于紫光之外区的叫紫外线,波长290~400nm。太阳光具有明显生物效应,植物在太阳光作用下可发生合成作用,动物皮肤在太阳光作用下维生素D发生转换作用;红外线具有巨大的热效应,紫外线有明显杀菌作用等。

沪科版物理教材必修2第124页中,介绍连续光谱时,认为“太阳光谱是连续光谱”。笔者认为太阳光谱不是连续光谱,而是吸收光谱,这是已经被证实了的。首先,我们先介绍一下什么叫连续光谱,波长连续分布的光谱叫连续光谱,炽热的固体、液体发出的光谱都是连续光谱,通常我们认为大量成分复杂的原子在高压、激发态混乱的跃迁中发出的辐射是连续光谱,而物质密度比较高的太阳光球层正好符合这个条件,发出连续谱,但是当这个连续谱经过温度比较低的太阳表面大气层时,被其中的元素吸收了连续谱中的对应谱线,故而当太阳发出的光谱到达地球表面时,我们接收到的已经是吸收光谱了。

太阳光光谱

标准光源是连续光谱吗?

标准光源,亦称“国际烛光”。是指国际照明委员会为统一颜色测量时的照明所规定的光源。不同的照明光源对颜色视觉有不同的影响。CIE光源:由CIE规定的人工光源,其相对光谱功率分布近似于CIE标准照明体的想对光谱功率分布。

光谱功率分布是指光源中各个波长的色光的辐射功率按照波长的分布的。光源的颜色特征就是有光谱功率分布决定的。

1.连续光谱

照明体发光有一种是热辐射的方式,这种方式下的照明体产生的光谱都属于连续光谱,连续光谱的标准光源非常常见,比如日光、白炽灯等等都是连续光谱下的照明体。

2.混合光谱

这种光谱比较复杂是有三种光谱类型混胡而成的,包括连续光谱、线状光谱以及带状光谱混合而成,一般都是比较特殊的光源会有这种的光谱,现在在标准光源箱中使用的荧光灯的光谱属于此类型。

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