紅外光譜的橫坐標為什麼會選用波數?

不只是紅外,其他有些光譜也總是喜歡用波數去當橫坐標,但表示光屬性的量還有很多啊,比如頻率,波長等等,為什麼偏要選擇波數呢?


選用波數有兩個原因。

第一,波數和能量直接線性對應,而波長並不是。在光譜學裡,基本很少看見誰用波長來做光譜單位,而一定是選擇能直接和能量(即頻率)成線性關係的量作為單位。道理很簡單,光譜學中最關心的就是能量,譜線對應的能量就是兩個態之間的能級差。

第二,用波數做單位,在紅外波段,數值比較適中,用起來方便。上面說的,和能量(頻率)成線性關係的單位,有哪些呢?可以是頻率本身(MHz, GHz, THz),可以是波數 cm-1,可以是電子伏 eV。我們希望在使用這些單位的時候,光譜位置的數值在幾十到幾千的樣子,光譜之間的間隔在 0.1 到幾百的樣子,這樣使用起來方便。而中紅外波段,正好是波數 1000 - 3000 的樣子。

你要換到射頻,就用 MHz 了。

遠紅外會用 GHz, THz,30 GHz = 1 cm-1

可見光紫外光有用波數的,也開始用 eV。

而到 X 光和伽馬射線,就妥妥的只用電子伏了。

光譜單位換算表,版本有很多。

那麼,這張表,你會算嗎?我建議初學者自己計算出一張表來給自己用,當課後習題練手。


波數變成矢量就是波矢,波矢乘以hbar就是動量。


大概率的原因是你用的傅里葉變換紅外光譜儀。


好記


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