[科普中国]-双电离氧

双电离氧 (也称为**[O III]**) 是电离O2+的一条禁线，它值得注意的是以500.7奈米的绿色谱线为主，并辅以495.9的第二条谱线。浓缩了的[O III]只曾在弥漫和行星状星云中发现过。因此，窄频的双色滤波器被用来分离501nm和496nm波长的光，对观察这些天体是很有用的，可以用来筛选和在黑暗的背景中，当[O III]的频率不是很明显的时候，可以获得更高的对比 (可能也可以减经大气层的光污染)。

简介双电离氧(也称为**[O III]**) 是电离O2+的一条禁线，它值得注意的是以500.7奈米的绿色谱线为主，并辅以495.9的第二条谱线。浓缩了的[O III]只曾在弥漫和行星状星云中发现过。因此，窄频的双色滤波器被用来分离501nm和496nm波长的光，对观察这些天体是很有用的，可以用来筛选和在黑暗的背景中，当[O III]的频率不是很明显的时候，可以获得更高的对比 (可能也可以减经大气层的光污染)。

这些发射线是1860年代在行星状星云的谱线中发现的。在当时，它们被认为是新的元素，并被称为nebulium。在1927年，Ira Sprague Bowen得到现在的解释：它们是双电离氧的谱线。

在鹰星云的柱状气体，双电离氧的原子发射出蓝光。1

发射光谱发射光谱是当一个元素被激发（加热）时，在相对于电磁辐射的每一个频率中，某些频率的辐射强度增加的现象。

当化学元素中的电子被激发时，它会跃迁至能量较高的轨道上，而当这个电子离开激态，返回低能量的轨道时，能量会被再辐射出来，分离出来的发射谱线就是所提到的波长。注意，辐射的谱线频率会比原来的频率宽一些，这是谱线致宽的效应。

这个项目虽然经常提到可见光的发射光谱，但实际上它存在于整个的电磁频谱，从低能量的无线电波到高能量的γ射线都有。

发射光谱可以用来确定材料的组成，因为在周期表上的每一种化学元素都有各自不同的发射光谱。例如，分析接收到的光谱可以确认恒星的组成。

当光线通过冷且稀薄的气体物质会产生吸收光谱，在气体中的原子会吸收特定的频率，当他们再辐射出来时不会遵循原来被吸收光子的方向前行进，在原先的光谱上形成暗线（光线被吸收）。由被激发的原子辐射出来的光，不会朝向观测者，因此这条谱线会从原来的连续光谱中消失。2

禁线禁线或**禁止机制（forbidden mechanism, forbidden line）**是化学上的概念，它是原子在量子力学通常的选择定则下不被接受的能量转移发射谱线。在化学，“被禁止的”意义是在理想的对称情况下，自然的法则下绝对不可能的。虽然这种转换是在“技术上被禁止的”，但它们自然发生的概率并不是零。如果原子或分子被激发至受激状态，虽然蜕变概率是极端的低，但是原子或分子仍然可能做一个允许的跃迁，经由其它另行激发状态，进入较低的能级，而它几乎一定会这样做。

禁线是禁戒跃迁（Forbidden Transition）产生的谱线。禁戒跃迁是指跃迁概率很小的跃迁。通常的谱线是由偶极辐射产生，这是服从选择定则的。但四极辐射和磁偶极辐射不是绝对服从选择定则的，在适当条件下虽然违背选择定则，但也可以观察到这种跃迁，即为禁戒跃迁。相应的谱线即为禁线。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所