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元素的故事·10·氖

 王的学习笔记 2018-05-16
Ne   安全的惰性气体。

非常稳定,化学无用

 
英国化学家威廉·拉姆塞在发现氩和氦后,根据门捷列夫提出的关于元素周期分类的假说,推测出在他们发现的氩和氦之间,还应该有一个原子量为20的元素。

1898年5月24日拉姆塞获得英国人汉普森送来的少量液态空气。拉姆塞和特拉威斯从液态空气中首先分离出了氪。接着他们又对分离出来的氩气进行了反复液化、挥发,收集其中易挥发的组分。1898年6月12日他们终于找到了氖,元素符号Ne,来自希腊文Neos(新的)。

该元素非常稳定,在分离的时候,化学方法几乎没有用处,只能通过沸点差异来提取。此外,目前为止还没有制作出稳定的氖化合物,自然状态下都以单质形式存在。

激光和霓虹

 

氖霓虹灯 

氖:neon[ˈni:ɑ:n],是一种无色的稀有气体,通电之后呈橙红色,因此最常用在霓红灯之中。空气中含有少量氖。属零族元素,为稀有气体的成员之一。

  
一台1977年的原始氦氖激光器 

 氦氖激光器外观

稀有气体前两位He-Ne是最早用于研发激光的气体元素,He-Ne激光器因此很早就被广泛使用。

 
 激光器基本结构

He-Ne激光器的结构形式很多,但都是由激光管和激光电源组成。激光管由放电管、电极和光学谐振腔组成。

激光器中激光放电管内的气体在一定高的电压及电流作用下放电,放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞,电子的能量传给原子,促使原子的能量提高,基态原子跃迁到高能级的激发态。

这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰,氦原子的能量传递给氖原子,并从基态跃迁到激发的能级状态,而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压,电流连续不断供给,原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。

 
 

激光器发出的一般是波长为632.8nm的激光。


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