Co to jest spektrum liniowe?

Widmo elektromagnetyczne, którego ułamek stanowi światło, stanowi ciągły rozkład długości fal od promieniowania ultrafioletowego po promieniowanie podczerwone. Kiedy promieniowanie elektromagnetyczne w postaci światła przechodzi przez materiał, niektóre jego części są absorbowane lub emitowane przez ośrodek. Obserwując to światło przez spektroskop, części te pojawiają się jako spektrum liniowe - albo jasne linie emisji na ciemnym tle, albo ciemne linie absorpcji na jasnym tle.

Kiedy białe światło przechodzi przez siatkę dyfrakcyjną, pojawia się ciągłe spektrum światła. Siatka dyfrakcyjna rozdzieliła światło na różne długości fal, od fioletowego do czerwonego, w zakresie widzialnym. To ciągłe widmo jest wydzielane przez żarowe ciała stałe, ciecze i gazy pod wysokim ciśnieniem. Dwa najbardziej znane tego przykłady to białe światło przez pryzmat i krople wody, które tworzą tęczę.

Istnieją dwa rodzaje widma liniowego: widmo emisyjne i widmo absorpcyjne. Pierwszy nazywany jest również widmem jasnych linii i składa się z kilku jasnych linii na ciemnym tle. Każda linia reprezentuje unikalną długość fali, a cała rzecz jest unikalna dla tego konkretnego elementu. Linie te są emitowane, gdy gaz pod niskim ciśnieniem zetknie się z wyładowaniem elektrycznym.

Widmo linii ciemnej lub widmo absorpcyjne jest dokładnie odwrotne - zamiast jasnych linii przy każdej długości fali na ciemnym tle widmo absorpcyjne ma ciemne linie o odpowiednich długościach fali na ciągłym tle. Ten wynik jest głównym przedmiotem spektroskopii absorpcyjnej i jest tworzony przez przepuszczanie światła przez gaz analizowanego pierwiastka.

Fizyk Niels Bohr przedstawił w 1913 r. Swoje pojęcie o tym, dlaczego spektrum atomowe ma swoje właściwości i właściwości. Aby to zrobić, Bohr opracował swój własny model atomu, zwany teraz modelem Bohra. Zakłada się, że elektrony mogą istnieć tylko na dyskretnych orbitach wokół jądra i że tylko niektóre orbity są stabilne, co oznacza, że ​​elektron nie emituje promieniowania. Promieniowanie jest jednak emitowane, gdy elektron przemieszcza się z orbity o wyższej energii na orbitę niższą.

Spektroskopia to analiza tego zjawiska za pomocą maszyny zwanej spektroskopem. Żadne dwa pierwiastki nie emitują ani nie absorbują dokładnie tego samego widma liniowego, dlatego te obserwacje można wykorzystać do ustalenia pierwiastków w próbce. W rezultacie astronomowie zaczęli obracać swoje spektroskopy w kierunku gwiazd, próbując ustalić ich skład i skład dowolnego międzygwiezdnego ośrodka między określoną gwiazdą a Ziemią.