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なぜ短い波長が長い波長ではなくガス分子に吸収されるのですか?

必ずしも短い波長 *がより吸収される *より容易に吸収されるわけではなく、むしろ吸収につながる方法で分子と相互作用する可能性が高いことです 。その理由は次のとおりです。

* エネルギーレベル: 分子には特定のエネルギーレベルがあります。光子が分子と相互作用する場合、光子のエネルギーは、吸収が発生するために2つのエネルギーレベルの差と一致する必要があります。 より短い波長は、長い波長よりも多くのエネルギーを運びます(周波数とエネルギーの関係を考えてください:E =Hν、ここでEはエネルギー、hはプランクの定数、νは周波数です)。 したがって、短い波長は、分子をより高いエネルギーレベルに励起するために適切な量のエネルギーを持つ可能性が高くなります。

* 共鳴: ここでは共鳴の概念が重要です。チューニングフォークが共鳴周波数にさらされると振動するように、分子は、周波数がエネルギーレベルの差と一致する電磁放射と「共鳴」します。 この共鳴は、光子のエネルギーの吸収につながります。

* 分子振動と回転: 分子は静的エンティティではありません。それらは振動して回転します。これらの振動と回転は、特定のエネルギーレベルに対応しています。 短い波長は、これらの振動と回転を引き起こすのに適したエネルギーを持ち、吸収の可能性を高めます。

このように考えてみてください:

*スイングを想像してください。 長い波長(低エネルギー)で穏やかに押すことができ、少し揺れるかもしれません。

*しかし、短い波長(高エネルギー)でそれをプッシュすると、大きなスイングを得て、エネルギーをスイングに移す可能性が高くなります。

重要なメモ:

* すべての分子がすべての短い波長を吸収するわけではありません: 吸収される特定の波長は、分子の構造とそのエネルギーレベルの違いに依存します。

* 長い波長は引き続き吸収できます: あまり一般的ではありませんが、エネルギーレベルのエネルギー差が十分に小さい場合、より長い波長を吸収できます。

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