Što je linijski spektar?

Elektromagnetski spektar, čiji je dio svjetlost, kontinuirana je raspodjela valnih duljina u rasponu od ultraljubičastog do infracrvenog zračenja. Kada elektromagnetsko zračenje u obliku svjetlosti prolazi kroz materijal, medij apsorbira ili emitira određene njegove dijelove. Pri promatranju ove svjetlosti kroz spektroskop, ti se dijelovi pojavljuju kao linijski spektar – ili jarko obojene emisione linije na tamnoj pozadini ili tamne apsorpcijske linije na svijetlo obojenoj pozadini.

Kada bijela svjetlost prođe kroz difrakcijsku rešetku, pojavljuje se kontinuirani spektar svjetlosti. Difrakcijska rešetka je razdvojila svjetlost na različite valne duljine, od ljubičaste do crvene, u vidljivom rasponu. Ovaj kontinuirani spektar emitiraju užarene krutine, tekućine i plinovi pod visokim tlakom. Dva najpoznatija primjera za to su bijela svjetlost kroz prizmu i kroz kapljice vode, što čini dugu.

Postoje dvije vrste linijskog spektra: emisijski i apsorpcijski spektar. Prvi se također naziva spektrom svijetlih linija i sastoji se od nekoliko linija jarkih boja na tamnoj pozadini. Svaka linija predstavlja jedinstvenu valnu duljinu, a cijela stvar je jedinstvena za taj određeni element. Ove linije se emitiraju kada se plin niskog tlaka stavi u kontakt s električnim pražnjenjem.

Spektar tamnih linija ili apsorpcijski spektar je upravo suprotan – umjesto svijetlih linija na svakoj valnoj duljini na tamnoj pozadini, apsorpcijski spektar ima tamne linije na odgovarajućim valnim duljinama na kontinuiranoj pozadini. Ovaj rezultat je glavni fokus apsorpcione spektroskopije, a nastaje propuštanjem svjetlosti kroz plin elementa koji se analizira.

Fizičar Niels Bohr predstavio je 1913. svoju ideju zašto atomski spektar ima karakteristike i svojstva koja ima. Da bi to učinio, Bohr je teoretizirao svoj vlastiti model atoma, koji se sada naziva Bohrov model. Pretpostavlja se da elektroni mogu postojati samo u diskretnim orbitama oko jezgre i da su samo određene orbite stabilne, što znači da elektron ne emitira zračenje. Međutim, zračenje se emitira kada se elektron kreće iz orbite više energije u nižu orbitu.

Spektroskopija je analiza ovog fenomena pomoću stroja koji se zove spektroskop. Niti jedna dva elementa ne emitiraju niti apsorbiraju potpuno isti linijski spektar, tako da se ova opažanja mogu koristiti za određivanje elemenata u uzorku. Kao rezultat toga, astronomi su počeli okretati svoje spektroskope prema zvijezdama u pokušaju da odrede njihov sastav i sastav bilo kojeg međuzvjezdanog medija između određene zvijezde i Zemlje.