O que é um espectro de linha?
O espectro eletromagnético, cuja luz é uma fração, é uma distribuição contínua de comprimentos de onda que variam da radiação ultravioleta à infravermelha. Quando a radiação eletromagnética na forma de luz passa através de um material, certas partes dela são absorvidas ou emitidas pelo meio. Ao observar essa luz através de um espectroscópio, essas partes aparecem como um espectro de linhas - linhas de emissão de cores vivas em um fundo escuro ou linhas de absorção escuras em um fundo de cores vivas.
Quando a luz branca passa por uma grade de difração, um espectro contínuo de luz aparece. A grade de difração separou a luz em seus diferentes comprimentos de onda, do violeta ao vermelho, na faixa visível. Esse espectro contínuo é emitido por sólidos incandescentes, líquidos e gases sob alta pressão. Os dois exemplos mais conhecidos disso são a luz branca através de um prisma e através de gotas de água, o que forma um arco-íris.
Existem dois tipos de espectro de linha: um espectro de emissão e um espectro de absorção. O primeiro também é chamado de espectro de linha brilhante e consiste em algumas linhas coloridas contra um fundo escuro. Cada linha representa um comprimento de onda único e a coisa toda é exclusiva para esse elemento em particular. Essas linhas são emitidas quando um gás de baixa pressão é colocado em contato com uma descarga elétrica.
Um espectro de linha escura, ou espectro de absorção, é exatamente o oposto - em vez de linhas brilhantes em cada comprimento de onda em um fundo escuro, um espectro de absorção tem linhas escuras nos comprimentos de onda correspondentes em um fundo contínuo. Este resultado é o foco principal da espectroscopia de absorção e é criado passando a luz através de um gás do elemento a ser analisado.
O físico Niels Bohr apresentou em 1913 sua idéia de por que o espectro atômico tem as características e propriedades que possui. Para fazer isso, Bohr teorizou seu próprio modelo de átomo, agora chamado de modelo de Bohr. Ele assume que os elétrons só podem existir em órbitas discretas ao redor do núcleo e que apenas certas órbitas são estáveis, o que significa que o elétron não emite radiação. A radiação é emitida, no entanto, quando o elétron passa de uma órbita de energia mais alta para uma órbita mais baixa.
Espectroscopia é a análise desses fenômenos usando uma máquina chamada espectroscópio. Como dois elementos não emitem ou absorvem exatamente o mesmo espectro de linha, essas observações podem ser usadas para determinar os elementos em uma amostra. Como resultado, os astrônomos começaram a transformar seus espectroscópios nas estrelas, na tentativa de determinar sua composição e a de qualquer meio interestelar entre uma estrela em particular e a Terra.