放射スペクトルと吸収スペクトル

元素を名乗る光のバーコード

• 発光しているガスの光を分散させると、虹のような連続光谱ではなく、数本の鮮やかな色線だけが見られます。
• その線の組み合わせは元素ごとに異なり、それを識別するためのバーコードとなります。
• これらのスペクトルは、ボーア模型における電子のエネルギー準位から直接生じます。
• 天文学者はこれを読み取って、遠くの星が何でできているかを調べます。

放射光谱

• ガスを加熱したり励起したりすると、電子が上へ遷移し、その後下へ戻りながら光子を放出します。
• 各遷移は正確な周波数の光を放出するため、黒い背景に明線として見えます。
• 放射光谱とは、その元素が放出する周波数の集合体的なものです。
• 準位が固有であるため、線のパターンはその元素の指紋となります。

*放射: 黒 background に明線。吸収: 連続光谱から欠けている暗線 — 同じ周波数で。

吸収光谱

• 白色光を冷たいガスに通すと、ガスは電子が遷移できる周波数を吸収します。
• その正確な周波数が欠けることで、_page_連続光谱の中に暗線が残ります。
• この暗い吸収線は、その元素の明るい放射線と同じ周波数に位置します。
• つまり、両方の光谱は同じ指紋を示しており、一つは光の中で、もう一つは影の中で現れます。

星を読む

• 太陽光には、太陽の外層にあるガスによる暗い吸収線が含まれています。
• それらを既知の元素と照合することで、太陽（および他の星）の組成がわかります。
• ヘリウムという元素は、地球で見つかる以前に太陽の光谱で発見されました。
• スペクトルは点光源を完全な化学分析へと変えます。