选用波数有两个原因。 第一,波数和能量直接线性对应,而波长并不是。在光谱学里,基本很少看见谁用波长来做光谱单位,而一定是选择能直接和能量(即频率)成线性关系的量作为单位。道理很简单,光谱学中最关心的就是能量,谱线对应的能量就是两个态之间的能级差。 第二,用波数做单位,在红外波段,数值比较适中,用起来方便。上面说的,和能量(频率)成线性关系的单位,有哪些呢?可以是频率本身(MHz, GHz, THz),可以是波数 cm-1,可以是电子伏 eV。我们希望在使用这些单位的时候,光谱位置的数值在几十到几千的样子,光谱之间的间隔在 0.1 到几百的样子,这样使用起来方便。而中红外波段,正好是波数 1000 - 3000 的样子。 你要换到射频,就用 MHz 了。 远红外会用 GHz, THz,30 GHz = 1 cm-1 可见光紫外光有用波数的,也开始用 eV。 而到 X 光和伽马射线,就妥妥的只用电子伏了。
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