スペクトル線とは

スペクトル線は、光の周波数の通常連続的な分布のギャップです。 それらは、放出された光が物質、通常はガスによって部分的に吸収されるときに生じます。 スペクトル線の1つのタイプは吸収線です。これは、放出された放射から特定の周波数の光が吸収されるときに発生します。 一方、輝線は、吸収されて再放射された光で見ることができます。 スペクトル線は、天体の組成と速度に関する天文学者の手がかりを与えることができます。

2種類のスペクトル線の最初は吸収線です。 吸収線は、光が星などの物体から放出され、観測者に到達する前にガスを通過するときに発生します。 この場合、熱い星からの光は、広範囲の周波数にわたって強く放出されます。 言い換えれば、放射の連続スペクトルを持つことになります。 ただし、冷たいガスを通過すると、特定の周波数の光がガスに吸収される可能性があります。 観測者が元々星から来た光を分析すると、特定の放射周波数に顕著なギャップがある吸収線が表示されます。

2番目の種類のスペクトル線は輝線です。 光にはエネルギーが含まれているため、星明かりはガスに継続的に吸収されません。 むしろ、それはガスに吸収され、後で再放出されます。 再放射されると、光にはガスに吸収された周波数のみが含まれます。 したがって、輝線の周波数は、対応する吸収線の周波数と一致する必要があります。 実際、これは再放射された光を観測する天文学者によって検証されています。 2種類のスペクトル線は、本質的に互いに逆です。

元素や化学物質から放出される光には連続した周波数スペクトルがあるため、スペクトル線が存在します。 可視光は、均質なエンティティではなく、実際には特定の周波数範囲内の電磁放射です。 肉眼では見えない放射線にも連続的な頻度分布がありますが、可視範囲外に集中しています。 分光器として知られる科学機器を使用して、電磁放射の周波数を分析できます。

これらの線を研究することは、天文学者に2つの重要な情報を与えることができます。 まず、どのガスがどの吸収線を生成するかを知ることで、スペクトル線は惑星大気の組成を識別するのに役立ちます。 天文学者はこの技術を使用して、太陽系外の惑星の大気を特徴付けました。 第二に、認識可能なスペクトル線のパターンは、天体の速度を示します。オブジェクトの速度は、スペクトル線を含む放射の周波数をシフトします。