Svetlo, ktoré atómy uvoľňujú, sa skladá zo špecifických vlnových dĺžok, nazývaných čiary; pozorované spektroskopom, sú čiary kolektívne atómové spektrá.
Podrobnejšie…
V atóme majú elektróny špecifické a diskrétne energie. Keď elektrón prechádza („skáče“) z jednej úrovne energie na druhú, vyžaruje (ak ide z vyššej úrovne na nižšiu) alebo absorbuje (naopak) svetlo - fotón - s diskrétnou špecifickou vlnovou dĺžkou. Za akýchkoľvek daných podmienok (tlak, teplota, intenzita magnetického poľa atď.) Je zbierka všetkých týchto špecifických vlnových dĺžok spektrom atómu ... takže atómové spektrá sú spektrá atómov!
Pretože úrovne energie atómového elektrónu sú jedinečné pre každý prvok, je možné použiť čiary v spektre (emisia alebo absorpcia) na identifikáciu prvkov prítomných v zdroji (hviezda, povedzme) alebo plynu medzi zdrojom a nami (napr. Medzihviezdna médium). Samozrejme, pre extragalaktický objekt - možno kvasar - potrebujete viac ako jednu líniu na určitú identifikáciu ... pretože vesmír sa rozširuje (a preto neviete, koľko iba jedna línia mohla byť preradená).
Svetelné elektronické prechody v atómoch produkujú, nemusia byť vo vizuálnej časti elektromagnetického spektra, ale pre atómy, ktoré sú neutrálne alebo stratili iba jeden alebo dva elektróny (áno, „atómové spektrá“ sa týkajú aj líniového spektra iónov!) , väčšina liniek je UV, vizuálna alebo takmer infračervená. V prípade vysoko ionizovaných atómov sa línie nachádzajú v extrémnej oblasti UV alebo röntgenového žiarenia.
Pretože sa relatívna intenzita línií v atómovom spektre mení s teplotou, analýza línií v spektre hviezdy (povedzme) môže poskytnúť odhad teploty povrchu hviezdy (fotosféra). Šírka potrubí závisí od tlaku plynu; štruktúra čiar závisí od sily magnetického poľa; … (dostanete predstavu) - atómové spektrá sú úžasným oknom do fyzických podmienok miest ďaleko, ďaleko!
Hľadáte viac? Táto webová stránka univerzity v Oregone má dobrý, stručný popis atómových spektier; a Atómové modely a spektra Fyzikálneho laboratória pokrývajú historický kontext a trochu viac teórie.
Pretože atómové spektrá zohrávajú v optickej astronómii takú dôležitú úlohu, niet divu, že existuje veľa článkov časopisu Space Magazine, ktoré sa týkajú atómových spektier! Tu je náhodný výber: Nová štúdia zistila, že základné sily sa v priebehu času nezmenili, Spitzer objaví oblasť včasného formovania galaxií a podivnú hmlovinu okolo Eta Carinae.
Epizóda Úrovne energie a spektra astronómového obsadenia sú o atómových spektrách. Ďalšie epizódy obsadenia astronómiou, ktoré sa oplatia poslúchať, pokiaľ ide o atómové spektrá, zahŕňajú optickú astronómiu a hľadanie iných svetov.
zdroj:
Hyperphysics GSU
NIST
