Svjetlost koju atomi odaju sastoji se od određenih valnih duljina, zvanih crta; promatrani spektroskopom, linije su, zajedno, atomski spektri.
Detaljnije …
U atomu elektroni imaju specifičnu i diskretnu energiju. Kad elektron prijeđe ('skače') s jedne energetske razine na drugu, on emitira (ako prelazi s više razine na nižu) ili apsorbira (obrnuto) svjetlost - foton - s diskretnom, specifičnom valnom duljinom. U bilo kojem zadanom stanju (tlak, temperatura, jakost magnetskog polja itd.), Zbirka svih tih specifičnih valnih duljina je spektar atoma ... tako da su atomski spektri spektri atoma!
Kako su razine energije atoma elektrona jedinstvene za svaki element, linije u spektru (emisija ili apsorpcija) mogu se koristiti za prepoznavanje elemenata koji se nalaze u izvoru (zvijezda, recimo) ili plina između izvora i nas (npr. Međuzvijezda srednji). Naravno, za ekstragalaktički objekt - možda kvazar - potrebno vam je više od jednog retka da biste odredili identifikaciju ... jer se svemir širi (pa ne znate koliko je samo jedan redak crvenom pomaknut).
Lagani elektronski prijelazi u atomima koji nastaju možda nisu u vizualnom dijelu elektromagnetskog spektra, ali za atome koji su neutralni ili su izgubili samo jedan ili dva elektrona (da, 'atomski spektri' također se odnose na linijski spektar iona!) , Većina linija nalazi se u UV, vizualnom ili blizu infracrvenog svjetla. Za visoko ionizirane atome, linije se nalaze u ekstremnom UV ili rendgenskom području.
Kako se relativni intenzitet linija u atomskom spektru razlikuje ovisno o temperaturi, analiza linija u spektru neke zvijezde (recimo) može dati procjenu temperature površine zvijezde (fotosfere). Širina vodova ovisi o tlaku plina; struktura linija ovisi o jačini magnetskog polja; ... (imate ideju) - atomski spektri su prekrasan prozor u fizičke uvjete mjesta daleko, daleko!
Tražite više? Web stranica Sveučilišta u Oregonu ima dobar, kratak opis atomskog spektra; Atomski modeli i spektri laboratorija za fiziku pokrivaju i povijesni kontekst i malo više teorije.
Kako atomski spektri igraju tako vitalnu ulogu u optičkoj astronomiji, nije ni čudo što postoji toliko članaka iz Space Magazina koji uključuju atomske spektre! Evo slučajnog odabira: Nova studija Pronađi temeljnu silu koja se nije promijenila tijekom vremena, Spitzer otkriva ranu regiju formiranja galaksije i čudnu maglu oko Eta Carinae.
Razine energije i spektri iz epizode Astronomija u liječenju su sve o atomskim spektrima. Ostale epizode astronomije u lijevanju koje vrijedi slušati, s obzirom na atomske spektre, uključuju optičku astronomiju i potragu za drugim svjetovima.
izvori:
GSU Hiperfizika
NIST
