發射光譜是電磁輻射(EMR),如可見光,一種物質所發出的。每個元素都會發出獨特的光指紋,因此,分析這種光的頻率有助于識別產生這種光的化學物質,這種方法被稱為發射光譜法,是一種非常有用的科學工具,在天文學中用來研究恒星中的...
發射光譜是電磁輻射(EMR),如可見光,一種物質所發出的。每個元素都會發出獨特的光指紋,因此,分析這種光的頻率有助于識別產生這種光的化學物質,這種方法被稱為發射光譜法,是一種非常有用的科學工具,在天文學中用來研究恒星中的元素和進行化學分析

發射光譜是一種物質發射的電磁輻射(EMR),如可見光。電磁輻射可以用其波長來描述-波峰之間的距離-或其頻率-在一定時間內經過的波峰數。輻射能量越高,波長越短,頻率越高。例如藍光,彩虹具有更高的能量,因此比紅光具有更高的頻率和更短的波長。

彩虹包含可見光譜的顏色光譜類型有兩種類型的發射光譜,連續型發射光譜包含許多頻率相互融合而沒有間隙,而線狀發射光譜則是線狀的只包含幾個不同的頻率熱物體產生連續的光譜,而氣體可以吸收能量,然后以特定的波長發射出去,形成發射譜線。每個化學元素都有自己獨特的譜線序列。

原子中的電子可以以不同的能級存在連續光譜是如何產生的相對稠密的物質,當它們足夠熱時,會發射出所有波長的光。原子相對靠近,當它們獲得能量時,它們移動得更多,相互碰撞,產生了很寬的能量范圍。因此,光譜由很寬頻率的電磁輻射組成。不同頻率的輻射量隨溫度的變化而變化。在火焰中加熱的鐵釘,隨著溫度的升高,會由紅變黃變白以較短的波長發射越來越多的輻射。彩虹是太陽產生的連續光譜的一個例子。水滴充當棱鏡,將太陽光分成不同的波長連續光譜完全由物體的溫度決定,而不是由它的成分決定。事實上,顏色可以用溫度來描述。在天文學中,恒星的顏色顯示它的溫度,藍色恒星比紅色恒星熱得多一個元素如何產生發射譜線光譜由氣體或等離子體產生線譜,原子之間的距離足夠遠,不能相互直接影響。原子中的電子可以存在于不同的能級上。當一個原子中的所有電子都處于它們的最低能級時,原子就被稱為處于基態。當它吸收能量時,電子可以躍遷到更高的能級,但遲早電子會回到最低能級,原子回到基態,以電磁輻射的形式發射能量。電磁輻射的能量相當于電子的高、低態之間的能量差。當電子從高能態下降到低能態時,跳躍的大小決定了輻射的頻率。例如藍光,表示比紅光更大的能量下降。每個元素都有自己的電子排列和可能的能級。當一個電子吸收特定頻率的輻射時,它隨后會以相同的頻率發射輻射:吸收輻射的波長決定了能級的初始躍遷,從而最終躍遷回基態,由此可知,任何給定元素的原子都只能以特定波長發射輻射,形成了該元素特有的圖案觀察光譜一種被稱為分光鏡或分光計的儀器,用來觀察發射光譜。它使用棱鏡或衍射光柵將光,有時還有其他形式的電磁輻射,分成不同的頻率。這可能會產生一種連續的或線狀的光譜,取決于光源。線發射光譜在黑暗的背景下以一系列彩色線的形式出現。通過記錄這些線的位置,光譜學家可以發現光源中存在什么元素。氫是最簡單的元素,它的發射光譜由可見光的紅色、藍色和紫色范圍內的一系列線條組成。其他元素的光譜通常更復雜火焰測試某些元素發出的光主要只有一種顏色。在這種情況下,可以通過執行
火焰測試來識別樣本中的元素。這包括在火焰中加熱樣本,使其蒸發并以其特有的頻率發射輻射,使火焰呈現出清晰可見的顏色。例如,鈉元素呈現出強烈的黃色。用這種方法可以很容易地識別出許多元素分子光譜整個分子也能產生發射光譜,這是由于它們振動或旋轉方式的改變而引起的。這些變化涉及到較低的能量,并且容易在光譜的紅外部分產生輻射。天文學家通過紅外光譜鑒定出太空中各種有趣的分子,這項技術常被用于有機化學吸收光譜區分發射光譜和吸收光譜很重要。在吸收光譜中,一些波長的光在通過時被吸收一種氣體,在連續的背景下形成黑線圖案。元素吸收的波長與它們發射的波長相同,所以這可以用來識別它們。例如,太陽光穿過金星大氣層產生吸收光譜,使科學家能夠確定金星大氣的組成電磁頻譜中無線電部分的物體。