为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 12:39:38
为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红金属铁中有着大量的原子,每个铁原子又有着1s,2s...3d,4s等等的轨道.nmol铁原子

为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红
为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红

为什么把铁钳子放在火里烧一会儿会变红
金属铁中有着大量的原子,每个铁原子又有着1s,2s...3d,4s等等的轨道.n mol铁原子的n个1s轨道通过轨道叠加生成n/2个能量降低的轨道,形成一组能带.另外生成n/2个能量升高的轨道,形成另一组能带.(这样分组的原因跟波函数的叠加有关)以此类推,直到3d,4s.而能量低的那些能带都是填满了电子的.只有最高的两组能带,铁是3d64s2,最高两组中能量低的那一组能带填满了电子,高的那一组填了部分电子.填满了的电子的能带上的电子可以吸收能量(光、热等)来跃迁到能量高的那组能带中,成激发态.然而激发态不稳定,电子很快又回来,释放能量,以光的形式放出.温度不同,两组能带的能量差就不同,所以放出的光的波长就不同了.我们知道,光的能量与光子密度无关,只与光的频率有关E=hv(h为普朗克常数,v为光的频率).所以能量差大时,放出光的频率高,波长短,能量大.反之波长长.至于第一问:能量是守恒的,热源温度低了内能就减少了,另外分子无规则运动强烈程度不如原来,熵就减小了,这些都是能量的形式,转移到Fe上了,用以电子跃迁所需的能量.
第三问:光辐射属于高能量变化,热辐射属于低能量变化(例如用前线分子轨道理论解释某些物质周环化时,在光辐射和加热两种条件下会有不同的成环方式).电子在两个能带间跃迁属于高能量变化(需用到量子力学的相关知识),所以能量以光的形式放出.