请教电子跃迁的问题

害虫

对于一个碳原子，我用一束太阳光（太阳光中包含所有频率的光）去照射它，那么它的最外层电子会发生跃迁。
那它优先发生哪一种跃迁呢？
1、2s->2p; 2、2p->3s。
求科普。

wzkchem5

这个得去查（1）碳原子的吸收光谱，（2）太阳光光谱。
假设碳原子的2s->2p的吸收波长是lambda1，吸收截面是sigma1，太阳光谱在lambda1处的强度是I1；2p->3s的吸收波长是lambda2，吸收截面是sigma2，太阳光谱在lambda2处的强度是I2。那么比较sigma1*I1和sigma2*I2哪个大，如果前者大就是2s->2p多，否则就是2p->3s多。
此外顺便一提，“优先”这个词在这里不太准确，这两种跃迁都有可能发生，只是概率一个大一个小，具体哪个大哪个小需要按以上方法算。不可能说其中一种必然先于另一种发生。

zjxitcc

wzkchem5 发表于 2022-5-12 04:18
这个得去查（1）碳原子的吸收光谱，（2）太阳光光谱。
假设碳原子的2s->2p的吸收波长是lambda1，吸收截面 ...

吸收截面有啥程序可以算？是不是只能量子动力学还是量子散射理论。。。（那样的话就几乎没有程序了。。）

wzkchem5

zjxitcc 发表于 2022-5-12 06:29
吸收截面有啥程序可以算？是不是只能量子动力学还是量子散射理论。。。（那样的话就几乎没有程序了。。）

原子吸收光子的吸收截面就用振子强度换算就行。难算的是吸收电子的吸收截面，那个可能需要你说的那些方法。
不过对于碳原子这种简单体系，应该不需要做任何计算，所有需要的量都可以查到实验值。

害虫

wzkchem5 发表于 2022-5-12 04:18
这个得去查（1）碳原子的吸收光谱，（2）太阳光光谱。
假设碳原子的2s->2p的吸收波长是lambda1，吸收截面 ...

再请教一下；
1.吸收截面是什么意思？是不是光吸收效率的意思？
2.我看到一个说法是，电子跃迁更容易发生在同一能层的低能级和高能级之间；又有说法是容易发生在能级差比较接近的两个能级之间。问这如何理解啊？？

wzkchem5

害虫 发表于 2022-5-14 10:05
再请教一下；
1.吸收截面是什么意思？是不是光吸收效率的意思？
2.我看到一个说法是，电子跃迁更容易发 ...

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Absorption_cross_section
2. 注意分清非辐射跃迁和辐射跃迁，非辐射跃迁能差越小越快，辐射跃迁能差越大越快