Светлината, която атомите отделят, се състои от специфични дължини на вълната, наречени линии; наблюдавани от спектроскоп, линиите са общо взето атомни спектри.
В повече детайли …
В един атом електроните имат специфични и дискретни енергии. Когато електрон преминава („скача“) от едно енергийно ниво на друго, той излъчва (ако преминава от по-високо ниво към по-ниско) или поглъща (обратно) светлина - фотон - с дискретна, специфична дължина на вълната. Във всеки даден набор от условия (налягане, температура, сила на магнитното поле и т.н.), събирането на всички тези специфични дължини на вълната е спектърът на атома ... така че атомните спектри са спектрите на атомите!
Тъй като нивата на енергията на атомния електрон са уникални за всеки елемент, линиите в спектър (емисия или абсорбция) могат да бъдат използвани за идентифициране на елементите, присъстващи в източника (звезда, да речем) или газ между източника и нас (например междузвездното среда). Разбира се, за един екстрагалактичен обект - квазар, може би - са ви необходими повече от един ред, за да направите определена идентификация ... защото вселената се разширява (и така не знаете колко само една линия може да е преместена отново).
Леките електронни преходи в атомите произвеждат може да не са във визуалната част на електромагнитния спектър, но за атоми, които са неутрални или са загубили само един или два електрона (да, „атомни спектри“ се отнася и за линейния спектър на йони!) , повечето линии са в UV, визуална или близо инфрачервена. За силно йонизирани атоми линиите се намират в крайния UV или рентгенов регион.
Тъй като относителната интензивност на линиите в атомен спектър варира в зависимост от температурата, анализът на линиите в спектъра на звезда (да речем) може да даде оценка на температурата на повърхността на звездата (фотосфера). Ширината на линиите зависи от налягането на газа; структурата на линиите зависи от силата на магнитното поле; ... (ти хрумваш) - атомните спектри са прекрасен прозорец към физическите условия на места далеч, далеч!
Търсите още? Тази уеб страница на университета в Орегон има добро, кратко описание на атомните спектри; Атомните модели и спектрите на лабораторията по физика обхваща както историческия контекст, така и малко повече от теорията.
Тъй като атомните спектри играят такава жизненоважна роля в оптичната астрономия, не е чудно, че има толкова много статии от Space Magazine, включващи атомни спектри! Ето случаен избор: Новото проучване за откриване на основни сили не се е променило с течение на времето, Spitzer открива региона на ранно формиране на галактики и странната мъглявина около Eta Carinae.
Енергийните нива и спектрите на Astronomy Cast се отнасят до атомните спектри. Други епизоди на астрономията в ролите, които си струва да слушате, по отношение на атомните спектри, включват Оптична астрономия и в търсене на други светове.
Източници:
GSU Хиперфизика
NIST
