判断铁和磁铁棒。
用其中一个的一端,分别接触另一个的两端和中点。都吸引,你手里拿的就是磁铁,因为磁铁的某端是磁极。如果出现两端吸引,中间没有反应,你手里是铁,磁铁中间几乎没有磁性。
吸收谱
每一种化学元素都会在几个对应于能阶轨道的特定波长上产生吸收电磁波,因此吸收谱线可以用来鉴定气体或液体中所含的元素。这种方法也可以用在不可能直接去测量的恒星和其他的气体上出现的现象。
谱线通常是量子系统和单一光子相互作用产生的。当光子的能量确实与系统内能阶上的一个变化符合时,光子被吸收。然后,它将再自发地发射,可能是与原来相同的频率或是阶段式的,但光子发射的总能量将会与当初吸收的能量相同,而新光子的方向不会与原来的光子方向有任何的关联。
根据气体、光源和观测者三者的几何关系,看见的光谱将会是吸收谱线或发射谱线。如果气体位于光源和观测者之间,在这个频率上光的强度将会减弱,而再发射出来的光子绝大多数会与原来光子的方向不同,因此观测者看见的将是吸收谱线。如果观测者看着气体,但是不在光源的方向上,这时观测者将只会在狭窄的频率上看见再发射出来的光子,因此看见的是发射谱线。
吸收谱线和发射谱线与原子有特定的关系,因此可以很容易的分辨出光线穿越过介质(通常都是气体)的化学成分。有一些元素,像是氦、铊、铈等等,都是透过谱线发现的。光谱线也取决于气体的物理状态,因此它们被广泛的用在恒星和其他天体的化学成分和物理状态的辨识,而且不可能使用其他的方法完成这种工作。
同核异能位移是由于吸收光子的原子核与发射的原子核有不同的电子密度。
除了原子-光子的相互作用外,其他的机制也可以产生谱线。根据确实的物理相互作用(分子、单独的粒子等等)所产生的光子在频率上有广泛的分布,并且可以跨越从无线电波到伽马射线,所有能观测的电磁波频谱。
物质中的某个电子从某一低能级的轨道跃迁到某一高能级的轨道需要一定的能量,即需要吸收某一波长的电磁辐射。紫外光谱就是这个原理。
电子的能级用光谱项来描述,一个光谱项代表一个电子能级,一个体系存在很多的能级,每一个能级都可以用一个光谱项符号来表示。
电子态密度随能量的变化
电子态密度定义为,在单位能量间隔内内的电子数。与能量的分布成比例。
散射截面
大气物理:在入射波的照射下,粒子散射的总功率与入射能流功率之比,即粒子对单位入射能流密度的散射功率。
热力学:描述微观粒子散射概率的一种物理量。又称碰撞截面,简称截面。一种运动中的粒子碰撞另一种静止粒子时,如果在单位时间内通过垂直于运动方向单位面积上的运动粒子数为1,静止粒子数也是1,则单位时间发生碰撞的概率称为碰撞截面,截面的量纲与面
积的量纲相同,单位是靶恩,1靶恩=10-28米2,可见与核反应截面的含义相同。如果碰撞为弹性散射,相应的截面称为弹性截面,如果碰撞为非弹性散射,相应的截面称为非弹性截面。根据粒子散射截面的分析可获得许多有关粒子的信息。
原子物理:当粒子撞向物体的时候会产生散射,散射到各个角度,其中散射到立体角内的粒子数比例为A,那么,单位时间单位粒子数密度的A就是他的散射截面。
天空为什么是蓝色的
大气对太阳光的散射作用,使我们看到的天空呈现蓝色。
地球表面被大气包围,当太阳光进入大气后,空气分子和微粒(尘埃、水滴、冰晶等)会将太阳光向四周散射。太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成,以红光(760nm)波长最长,紫光(390nm)波长最短。波长比较长的红光等色光透射性最大,能够直接透过大气中的微粒射向地面。而波长较短的蓝、靛、紫等色光,很容易被大气中的微粒散射。在短波波段中蓝光能量最大,散射出来的光波也最多,因此我们看到的天空呈现出蔚蓝色。
其实,天空一直是蓝色的。在高原上几乎天天都可以看到蔚蓝色的天空。春天风沙弥漫,夏天满天云彩,冬天烟雾层层,妨碍我们经常看到蓝天,只有秋天空气净洁,使我们看到蓝天的机会特别多。
我们所见的蓝天乃是因为空气分子对入射的太阳光进行选择性散射的结果。散射量与质点的大小有极大关系,当质点的直径小于可见光波长时,散射量和波长的四次方成反比,不同波长的光被散射的比例是不同的,此亦称为选择性散射。以入射太阳光谱中的蓝光(波长=0.425μm)和红光(波长=0.650μm)相比较,当日光穿过大气层时,被空气质点散射的蓝光约比红光多五倍半,因此晴天天空是蔚蓝的。
但当空中有雾或薄云存在时,因为水滴质点的直径比可见光波长大,选择性散射的效应不再存在,此时所有波长的光将一视同仁地散射,所以天空呈现白茫茫的颜色。
至晴天空中的白云,云内的云滴直径更大,日光照射到它们时已非散射而是反射现象,所以看起来更显得白而光亮。
为什么可以将电子充当电子气考虑?(是不是电子气体?)
原子结合成金属后,价电子可以脱离原子在金属中自由的运动,因为一种金属中每个原子都会提供电子,假定每个原子提供一个电子的话则电子的体密度与金属原子体密度一样大,这是一个很大的量,所以它是强简并的。由于电子是费米子,它在金属中的运动,如同气体分子在空气中的运动类似,所以它满足费米统计。可以将电子看作一种气体。