热致发光
在中学化学教科书里有焰色反应的彩色照片锂、钠、钾、钙、锶、钡和铜的焰色分别呈紫红、黄、紫、红、砖红、洋红、绿和黄绿色。焰火是我国古代劳动人民的创造发明。焰火是热致发光。
电致发光
把气体装进真空管，真空管两端施以高压电，气体也会发光，日常见到的霓虹灯、高压汞灯、高压钠灯就是气体的电致发光现象。例如，氢、氖发红光，氩、汞发蓝光。
光谱仪
光谱仪可以测量物质发射或吸收的光的波长，拍摄各种光谱图。光谱图就像“指纹”辨人一样，可以辨别形成光谱的元素。人们用光谱分析发现了许多元素，如铯、铷、氦、镓、铟等十几种。
光谱仪，奠定了光谱学的基础，使光谱分析成为认识物质和鉴定元素的重要手段。
然而，直到本世纪初，人们只知道物质在高温或电激励下会发光，却不知道发光机理；人们知道每种元素有特定的光谱，却不知道为什么不同元素有不同光谱。
氢光谱
氢光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。在可见光区，它的光谱只由几根分立的线状谱线组成
玻尔理论
建立了氢原子核外电子运动模型，即行星模型，解释了氢原子光谱，后人称为玻尔理论。
玻尔假定，氢原子核外电子是处在一定的线性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行星绕太阳运行一样。这是一种“类比”的科学思维方法因此，玻尔的氢原子模型可以形象地称为“行星模型”。类比并不总能揭示不同的事物的本质差异。
后来的新量子论根据新的实验基础完全抛弃了玻尔行星模型的“外壳”，而玻尔行星模型的合理“内核”却被保留了，并被赋予新的内容。
定态假设
玻尔假定，氢原子的核外电子在轨道上运行时具有一定的、不变的能量，不会释放能量，这种状态被称为定态。能量最低的定态叫做基态；能量高于基态的定态叫做激发态。
玻尔的定态假设为解释原子能够稳定存在所必需。玻尔从核外电子的能量的角度提出的定态、基态、激发态的概念至今仍然是说明核外电子运动状态的基础。
量子化
人人都能懂的量子力学
量子究竟是什么鬼？
在经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化。但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化。
变化的最小份额称为量子。例如，频率为υ的谐振子，其能量不是连续变化，而是只能以hυ的整数倍变化，欲使其能量改变hυ的几分之几是不可能的。微粒的角动量也是量子化的，其固有量子是h/2π。量子化是微观体系基本的运动规律之一，它与经典力学是不相容的。
flash影片是由许多时间帧构成的，每隔0.0几秒，就换一张图片，而不是连续不断的。每张图片，就是构成一段录像的“量子”，是不可分割的。这其实就是一种量子化。
跃迁规则
电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发态，反过来，激发态的电子会放出光子，返回基态或能量较低的激发态；光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差，这就是所谓“跃迁规则”。
海森堡不确定性原理
在量子物理学中，某些东西从严格意义上说是不可知的。例如，你永远不可能同时知道电子的位置和动量，正如你永远不可能让硬币的两个面都朝上。
有些书上教你这样去理解不确定性原理：例如，要想知道电子在哪里，你须得用某种东西(例如光子)探测它。但光是一种波，它的分辨率决定于它的波长，波长越短分辨率越高。所以为了把电子的位置测量得更准确，你最好是选用波长越短的光。但光又是一种粒子，其能量与波长成反比，波长越短能量越高。光子能量越大，对电子的碰撞也越大。这样一来，不管你的探测多么小心，都会改变电子的动量。在经典世界，观察或测量对观察对象的干扰可以忽略不计，但在微观世界，干扰无论如何是不能忽略的。
这样说当然也没错。不过，不确定性原理事实上比上述这样的理解更深刻。它说的是，自然界有一种天生的模糊性。在测量之前，电子的状态(包括它的位置、动量)，是各种可能状态的叠加。它处于一种叠加态。叠加态具有天然的“模棱两可性”：既可能是这样，又可能是那样，或者说几种可能性同时并存。仅当测量时，它才被迫选择一种确定的状态呈现出来。
好比一枚“量子硬币”，当它落下之前，它的状态是“正面朝上”和“背面朝上”两种状态的叠加。仅当它落到地面静止下来，它才被迫选择停留在两种状态中的一种。
波粒二象性
量子物体(如光子和电子)具有分裂的个性——有时它们的行为像波，有时又像粒子。它们的表现取决于你设计实验时，是以波还是粒子来看待它们。
例如，我们知道，粒子的运动是有轨迹的，而波的特点是在整个空间弥漫，没有确定的轨迹。当你把量子物体当作粒子看待(如用粒子探测器探测它)，想知道它的运动轨迹，好，那它就表现得像个粒子。假如你在设计实验的时候，想看看它的波的特性，如干涉、衍射等，好，它就表现出波的特性。
在量子力学中有一个著名的双狭缝实验。它之所以著名，是因为展示了量子的许多奇怪特征。下面我们就以它为例子来谈谈。
假如你在一个水池里设置一个有两条竖直狭缝的屏障，然后用手指蘸一下水产生水波，水波会穿过两条狭缝。穿过两狭缝的水波会在屏障后面互相干涉，形成一个干涉图案。
如果你把屏障从水里拿出，朝狭缝发射一堆子弹，它们就会直接穿过这条或那条狭缝，在屏障后留下两条分明的弹痕，而不会产生干涉图案。
这是经典的波和粒子在双狭缝实验中的表现。但诡异的是，微观粒子譬如电子，可以同时表现出两者。
假如你朝狭缝发射电子，甚至像发射子弹一样控制好，一次发射一个，起初屏障后面开始形成两条明显的“弹痕”，说明电子表现得像粒子;但随着你发射的电子渐多，弹痕也渐渐模糊起来，最后竟然在屏幕上显示出明暗相间的干涉图案，这时它又表现得像波了。倒好像每个电子同时穿过了两条狭缝，并与自身干涉。
按照不确定性原理，可以这样解释：因为电子是一个量子物体，我们不能确切地知道它的位置。电子有机会穿过一条狭缝，也有机会穿过另一条狭缝——因为两者都是可能的，所以它实际上同时经历了两个过程。换句话说，确实是每个电子同时穿过了两条狭缝，并与自身干涉。
现在，更诡异的事情来了。假如你在两狭缝边上各放置一个粒子探测器，来观察电子到底穿过了哪条狭缝。你的意图可以得逞，比如电子击中探测器的探头，不断发出明亮的闪烁，你高兴地欢呼：“你这个鬼家伙，终于被我逮着了!你刚才走的是这条缝，现在走的是那条缝。”但是，等你把头探到屏障后面，就会发现大事不妙：干涉图案竟然消失不见了，只留下像弹痕一样的两条直截分明的狭缝投影。
按前面的解释，这是因为你知道了电子穿过哪个狭缝之后，它不就再处于叠加态，所以只能选择一条路径，通过一条狭缝。电子的波动行为消失了，表现得完全像粒子。
如果你对上述解释还感到头疼，那么请想一想这个事实，或许多少受些安慰：物理学家其实也不太能接受这样的解释，他们一直都在为这个明显的悖论想破脑壳。
电子云
量子力学认为，处于定态的核外电子决不是如玻尔所假设的只在离核一定距离的线形轨道上运行，而是具有一定波长的德布罗意波。德布罗意关系式是指 “一个电子”的波粒二象性 量子力学明确指出，对于实物微粒 的含义是该粒子在空间任一微小区域（数学术语是“体积元”）里出现的概率，即概率密度。换言之，实物波是概率波。
具体到核外电子，核外定态电子的波意味着：定态电子在核外空间的概率密度分布规律可以用波的振幅方程（即波动方程）来描述。
电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述。
处于不同定态的电子的电子云图像具有不同的特征，主要包括：
（1）电子云在核外空间扩展程度 一般而言，扩展程度越大的电子云所对应的电子具有较高的能量状态；反之则电子的能量较低。这可以用能层的概念来概括。核外电子是按能量大小分层的。能量由低到高，分别称为 K、L、M、N 能层，或者叫第一能层、第二能层、第三能层 。
（2）电子云的形状 处在第一能层的电子的电子云只有一种形状：球形 ——1s电子；处在第二能层的电子的电子云有4种形状：球形——2s电子和 “ 双纺锤形 ”——2p 电子；处在第三能层的电子有5种形状：球形——3s电 子、 “ 双纺锤形 ” ——3p电子和“多纺锤形”——3d 电子；处在第四能层的电子有7 种形状：球形——4s电子、“双纺锤形”——4p 电子、“多纺锤形”——4d 电子以及形状更为复杂的电子——4f。
为方便起见，我们今后用“能级”一词来表达处在一定（K,L,M,N,O,P,Q）能层而又具有一定形状电子云的电子。换句话说：第一能层（ ：第一能层（K）有1个能级1s ；第二能层（L）有 2个能级2s和2p； 第三能层（ M）有 3个 能 级 3s,3p,3d；第四能层（ N）有4个能级4s,4p,4d,4f……。
（3）电子云在空间的取向 s电子是球形的，以原子核为中心的任何方向离核一定距离的微小空间里电子云的密度是相等的，也就是说，s电子的电子云图像是四球形的，对称不存在取向问题，无论 1s,2s,3s电 子、p,d,f电子则与 s电子不同，有取向问题。
量子力学的结论是：
p电子有3种取向，它们相互垂直（正交），分别叫Px,Py,Pz。d电子有 5种，f 电子有7取向。
为方便起 见，今后用“轨道”一词来描述在一定能层和能级上又有一定取向的电子云。这里的“轨道”可以理解为电子在核外空间概率密度较大的区域。换句话说，第一能
层只有1个“轨道”1S；第二能层有4个“轨
道”2S轨道、2Px轨道、2Py轨道、2Pz轨道；第三能层有9个“轨道”；第四能层有16个轨道，……，第个n层有n的n次方个。
电子的自旋
核外电子除绕原子核高速运动外，还像地球一样绕自己的轴自旋。自旋只有 种相反的方向 顺时针方向和逆时针方向。
核外电子的可能运动状态
我们把具有一定“轨道”的电子称为具有一定空间运动状态的电子；把既具有一定空间运动状态又具有一定自旋状态的电子称为具有一定运动状态的电子。
4个量子数
核外电子的能层、能级、轨道和自旋是核外电子的4个基本特征。它们分别对应于4个量子数的可能取值。
主量子数（能层的量子数）
与能层对应的量子数叫主量 子数，符号 n ，它的取值为自然数1,2,3,4,5,6……
角量子数（能级的量子数）
与能级对应的量子数叫角量子数，符号 l，制约于主量子数n，取值为从 0,1,2,3,4,5,6…… 到（n-1），l=0对应于s能级， l=1对应于p能级，l=2对应于d能级……（s,p,d,f,g,h,）
磁量子数（轨道的量子数）
与轨道对应的量子数叫磁量子数，符号 m ，取值受角量子数 l 制约，从0, ±1,±2,±3……直至±l。
自旋量子数
与电子的自旋状态对应的量子数叫自旋量子数，符号ms，只有+1/2和 -1/2两种取值，有时用↑和↓表示相反的自旋。