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夜空中的色彩从何而来

2021-03-18陈若颖

百科探秘·航空航天 2021年2期

陈若颖

如果有人问你夜空是什么颜色的?你肯定会说是黑色的!但如果我们到南北极地区去旅行,就有可能发现那里的夜空五颜六色。因为那里有多彩的极光!极光为什么能把夜空装扮成彩色的呢?它有什么变色招数呢?我们一起来探秘吧!

物质是由无数个原子组成的,而原子又是由一个原子核和数个围绕原子核旋转的电子构成的。这些电子会在原子核的引力作用下,按照一定的排列方式,在不同的轨道上围绕原子核旋转。因此,轨道越靠近原子核的电子,旋转所需的能量就越小。

电子在每条轨道上旋转所需的能量是固定的,但是当原子受到外部刺激时,某个位于原子内侧轨道的电子吸收到一些能量,就会“跳”到更高能量的轨道上旋转。但因为外围的轨道并不是很稳定,所以它很快又会“跳”回原来的轨道,并且把多余的能量以一定波长的电磁波形式释放出来。这种电子吸收或释放能量的变化就被称为“电子跃迁”。

不同原子内部的轨道数量及轨道间的能量差都不同,所以电子在跃迁时,释放出的电磁波的波长也不同。一个原子能够发射出的各种波长的电磁波又被称为这个原子的“发射光谱”。

有些物质在一定条件下,会发射一定波长且位于可见光范围内的光谱。当这些物质在火焰上燃烧时,其原子中的电子吸收能量后就会在高能量轨道和低能量轨道间跃迁,并将多余的能量以电磁波的形式释放出来,形成不同颜色的火焰。……

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