Šviesą, kurią išskiria atomai, sudaro tam tikri bangų ilgiai, vadinami linijomis; stebimi spektroskopu, linijos, bendrai, yra atominiai spektrai.
Išsamiau ...
Atomoje elektronai turi specifinę ir diskretinę energiją. Kai elektronas pereina („šokinėja“) iš vieno energijos lygio į kitą, jis skleidžia (jei pereina iš aukštesnio lygio į žemesnį) arba sugeria (atvirkščiai) šviesą - fotoną - diskrečiu, konkrečiu bangos ilgiu. Bet kokiomis sąlygomis (slėgis, temperatūra, magnetinio lauko stipris ir kt.) Visų tų konkrečių bangų ilgių rinkimas yra atomo spektras ... taigi, atomų spektrai yra atomų spektrai!
Kadangi atominių elektronų energijos lygiai yra unikalūs kiekvienam elementui, spektro linijos (emisija ar absorbcija) gali būti naudojamos šaltinyje esančių elementų (tarkime žvaigždės) ar dujų, esančių tarp šaltinio ir mūsų, atžvilgiu (pvz., Tarpžvaigždinė), nustatyti terpė). Žinoma, jei reikia ekstragalaktinio objekto - kvazaro - tam tikram identifikavimui atlikti reikia daugiau nei vienos eilutės ... nes visata plečiasi (ir todėl jūs nežinote, kiek tik viena linija galėjo būti perbraukta raudona spalva).
Atomų skleidžiami šviesos elektroniniai perėjimai gali būti ne elektromagnetinio spektro regimojoje dalyje, bet atomų, kurie yra neutralūs arba prarado tik vieną ar du elektronus (taip, 'atominiai spektrai' taip pat reiškia linijų jonų spektrą!) , dauguma linijų yra ultravioletinėje, regimojoje ar artimojoje infraraudonųjų spindulių linijoje. Labai jonizuotų atomų atžvilgiu linijos randamos kraštutiniame UV ar rentgeno spindulių regione.
Kadangi santykinis linijų intensyvumas atominiame spektre kinta priklausomai nuo temperatūros, analizuojant linijas žvaigždės spektre (tarkime), galima įvertinti žvaigždės paviršiaus (fotosferos) temperatūrą. Linijų plotis priklauso nuo dujų slėgio; linijų struktūra priklauso nuo magnetinio lauko stiprio; the… (jums kyla idėja) - atominiai spektrai yra puikus langas į fizines sąlygas vietose, labai toli!
Ieškai daugiau? Šiame Oregono universiteto tinklalapyje yra geras, trumpas atominių spektrų aprašymas; „Physics Lab“ atominiai modeliai ir spektras apima ir istorinį kontekstą, ir šiek tiek daugiau teorijos.
Kadangi atominiai spektrai vaidina tokį gyvybiškai svarbų vaidmenį optinėje astronomijoje, nenuostabu, kad yra tiek daug „Space Magazine“ straipsnių, apimančių atominius spektrus! Tai atsitiktinis pasirinkimas: Naujas tyrimas, kurio metu pamatinė jėga nepasikeitė, „Spitzer“ aptinka ankstyvojo galaktikos formavimo regioną ir keistą ūką aplink Eta Carinae.
„Astronomy Cast“ epizodo „Energijos lygiai ir spektras“ tikslas yra atomų spektrai. Kiti astronomijos aktorių epizodai, kurių verta klausytis, atsižvelgiant į atominius spektrus, yra optinė astronomija ir „Ieškant kitų pasaulių“.
Šaltiniai:
GSU hiperfizika
NIST
