原子光譜法
原子光譜
/ uh-TOM-ik SPEK-trum /
原子光譜是一種元素用光寫下的指紋。陽光的彩虹是一片平滑、連續的顏色塗抹,而單一熾熱元素發出的光,只是少數幾條尖銳、孤立、位於非常特定顏色處的譜線——一組只屬於這種元素、再無他者的條碼。
說得更準確些:一個原子裡的電子只能待在某些固定的能階上。當一個電子在兩個能階之間跳躍時,它吸收或發射一個由兩級之間的間隔決定的、確切波長的光。因為每種元素都有自己那一架能階的「梯子」,它便產生自己那一組特定的譜線——它的原子光譜。
它之所以重要,是因為這正是原子光譜法之所以行得通的全部理由:出現哪些譜線告訴你存在哪種元素(定性),而一條譜線有多亮或被吸收得有多深,告訴你有多少(定量)。難處在於:像鐵或稀土這類電子很多的複雜元素,會甩出成千上萬條譜線,擠在一起,滋生光譜干擾。
讓鈉燈的光穿過稜鏡,你看到的不是彩虹,而是 589 nm 附近緊挨著的兩條亮黃色譜線——鈉著名的雙線,它無可錯認的光譜標誌。
幾條尖銳譜線,而非連續的彩虹:每種元素自己的條碼。
原子光譜是一種線狀光譜——來自游離原子的一條條離散譜線。把它和分子光譜對照:後者呈現寬闊的譜帶,因為分子還把能量儲存在振動和轉動裡,把尖銳的譜線抹成寬闊的鼓包。
又稱
另見