Was ist ein Linienspektrum?
Das elektromagnetische Spektrum, von dem Licht einen Bruchteil ausmacht, ist eine kontinuierliche Verteilung von Wellenlängen im Bereich von ultravioletter bis infraroter Strahlung. Wenn elektromagnetische Strahlung in Form von Licht durch ein Material tritt, werden bestimmte Teile davon vom Medium absorbiert oder emittiert. Bei der Betrachtung dieses Lichts durch ein Spektroskop erscheinen diese Teile als Linienspektrum - entweder hell gefärbte Emissionslinien auf dunklem Hintergrund oder dunkle Absorptionslinien auf hell gefärbtem Hintergrund.
Wenn weißes Licht ein Beugungsgitter passiert, erscheint ein kontinuierliches Lichtspektrum. Das Beugungsgitter hat das Licht im sichtbaren Bereich in seine verschiedenen Wellenlängen von violett bis rot unterteilt. Dieses kontinuierliche Spektrum wird durch weißglühende Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase unter hohem Druck erzeugt. Die beiden bekanntesten Beispiele hierfür sind weißes Licht durch ein Prisma und durch Wassertropfen, die einen Regenbogen ergeben.
Es gibt zwei Arten von Linienspektren: ein Emissionsspektrum und ein Absorptionsspektrum. Das erste wird auch als helles Linienspektrum bezeichnet und besteht aus einigen hellen Linien vor einem dunklen Hintergrund. Jede Linie stellt eine eindeutige Wellenlänge dar, und das Ganze ist für dieses bestimmte Element eindeutig. Diese Leitungen werden abgegeben, wenn ein Niederdruckgas mit einer elektrischen Entladung in Kontakt gebracht wird.
Ein Dunkellinienspektrum oder Absorptionsspektrum ist genau das Gegenteil - statt heller Linien bei jeder Wellenlänge auf einem dunklen Hintergrund weist ein Absorptionsspektrum dunkle Linien bei den entsprechenden Wellenlängen auf einem kontinuierlichen Hintergrund auf. Dieses Ergebnis ist das Hauptaugenmerk der Absorptionsspektroskopie und wird erzeugt, indem Licht durch ein Gas des zu analysierenden Elements geleitet wird.
Der Physiker Niels Bohr stellte 1913 seine Idee vor, warum das Atomspektrum die Eigenschaften und Eigenschaften hat, die es hat. Zu diesem Zweck theoretisierte Bohr sein eigenes Modell des Atoms, das nun Bohr-Modell genannt wird. Es wird angenommen, dass Elektronen nur in diskreten Bahnen um den Kern existieren können und dass nur bestimmte Bahnen stabil sind, was bedeutet, dass das Elektron keine Strahlung abgibt. Strahlung wird jedoch emittiert, wenn sich das Elektron von einer Umlaufbahn mit höherer Energie zu einer niedrigeren Umlaufbahn bewegt.
Spektroskopie ist die Analyse dieses Phänomens unter Verwendung einer Maschine, die als Spektroskop bezeichnet wird. Da keine zwei Elemente das exakt gleiche Linienspektrum aussenden oder absorbieren, können diese Beobachtungen verwendet werden, um die Elemente in einer Probe zu bestimmen. Infolgedessen haben Astronomen begonnen, ihre Spektroskope auf die Sterne zu richten, um ihre Zusammensetzung und die eines interstellaren Mediums zwischen einem bestimmten Stern und der Erde zu bestimmen.