闭卷重建从暗线到能级差的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
原子与分子物理 · 小纸条
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闭卷重建分辨率、线宽与可分辨判据的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建强度、布居与探测响应的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建原子尺度的数量级的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建谱线标定与残差的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:Rydberg 波长表的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:线型与半高宽的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
核心:光谱仪分辨本领 R=λ/Δλ;观测线宽是自然、Doppler、碰撞、功率和仪器响应的卷积;算例/实验:给定双线间距与仪器函数,判断是否能分辨并设计标定线;反例:看见单峰不能证明只有一条跃迁;仪器卷积可能吞掉结构。
核心:光谱线频率满足 ΔE=hν=hc/λ;波长、频率、波数和光子能量必须连同介质与单位转换;算例/实验:把氢 Balmer 线从 nm 转为 THz、cm⁻¹ 与 eV,并传播仪器波长不确定度;反例:空气波长和真空波长不可混用;波数常用 cm⁻¹ 而非 m⁻¹。
核心:Bohr 半径、Hartree/Rydberg 能量、原子时间和精细结构常数构成自然尺度;算例/实验:从 e、ħ、m_e、ε0 做量纲组合,估算 a0 与电子束缚能;反例:经典轨道图只能做尺度直觉,不能替代量子概率云。
核心:谱线面积由初态布居、跃迁强度、光程和探测响应共同决定,峰高还受线型影响;算例/实验:比较同面积 Gaussian 与 Lorentzian 峰,说明为何峰高不能直接当粒子数;反例:探测器非线性、饱和和基线漂移会破坏强度比。
核心:用 Rydberg 公式生成指定上下能级的真空波长,并检查整数和能级顺序;算例/实验:四组输入覆盖 Lyman、Balmer、高n与非法跃迁;反例:经验公式的 R 应匹配同位素约化质量,不能默认无限重核。
核心:用已知标准线拟合像素到波长的低阶映射,残差图用于发现非线性与错配;算例/实验:对五条标准线做线性/二次拟合并留一法检查外推;反例:拟合阶数越高不等于标定更准;外推区误差可能急剧放大。
核心:生成归一 Gaussian/Lorentzian 样值并从半高点反查 FWHM;算例/实验:改变采样步长、中心、宽度和线型做四测;反例:粗网格会系统偏置半高宽;归一峰高与归一面积是两种不同约定。