「十萬個為什麼」人能感知到光譜嗎?

人肉眼所能看見的光,其實是光譜中很小的一部分,對於看不見的光,科學家們進行了探索研究,《十萬個為什麼》節目邀請嘉賓

浙江中科院應用技術研究院副院長餘偉國來聊聊紅外線光譜的原理及應用。

什麼是光?

「十万个为什么」人能感知到光谱吗?

是一個物理學名詞,其本質是一種處於特定頻段的光子流。

光源發出光,是因為光源中電子獲得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進行加速運動,並以波的形式釋放能量;反之,電子躍遷。

簡單地說,光是沿直線傳播的。

什麼是光譜?

「十万个为什么」人能感知到光谱吗?

光譜:是複色光經過色散系統(如稜鏡、光柵)分光後,被色散開的單色光按波長(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學頻譜

光譜中最大的一部分可見光譜是電磁波譜中人眼可見的一部分,在這個波長範圍內的電磁輻射被稱作可見光

光譜並沒有包含人類大腦視覺所能區別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色。

紅外光譜

紅外光譜是物質的分子能選擇性吸收某些波長的紅外線,而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷,檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜,又稱分子振動光譜振轉光譜

紅外線光譜的原理

「十万个为什么」人能感知到光谱吗?

當一束具有連續波長的紅外光通過物質,物質分子中某個基團的振動頻率或轉動頻率和紅外光的頻率一樣時,分子就吸收能量由原來的基態振(轉)動能級躍遷到能量較高的振(轉)動能級,分子吸收紅外輻射後發生振動和轉動能級的躍遷,該處波長的光就被物質吸收。

光譜法實質上是一種根據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等信息來確定物質分子結構和鑑別化合物的分析方法。

拓展閱讀

紅外光譜的應用

「十万个为什么」人能感知到光谱吗?

一、在食品行業的應用

由於運行穩定的近紅外光纖光譜儀可以提供快速、準確、無損的檢測,所以近紅外光纖光譜儀在食品行業已相當普及。如檢測食品添加劑等。

二、在農業中的應用

在農業中的應用主要包括農產品的品質分析、產源地來源鑑別等。

三、在醫藥方面的應用

近年來,大家對其關注程度越來越大。近紅外光譜儀也應用於醫療診斷方面應用比較廣泛。

「十万个为什么」人能感知到光谱吗?

監製:袁林輝、龍敏

上海新聞廣播FM93.4/AM990

《十萬個為什麼》

首播:週一到週日18:30 -- 19:00

重播:週一到週日21:30 -- 22:00

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