Aatomite eralduv valgus koosneb konkreetsetest lainepikkustest, mida nimetatakse joonteks; Spektroskoobi abil on jooned aatomispektrid.
Täpsemalt ...
Aatomis on elektronidel spetsiifilised ja diskreetsed energiad. Kui elektron siirdub (hüppab) ühelt energiatasandilt teisele, kiirgab see (kui läheb kõrgemalt tasandilt madalamale) või neelab (vastupidi) valgust - footoni - diskreetse, kindla lainepikkusega. Mis tahes tingimuskomplektis (rõhk, temperatuur, magnetvälja tugevus jne) on kõigi nende konkreetsete lainepikkuste kogum aatomi spekter ... seega on aatomi spektrid aatomite spektrid!
Kuna aatomelektroni energia tase on igal elemendil ainulaadne, saab spektris olevaid jooni (emissioon või neeldumine) kasutada allika (st tähe, näiteks) või gaasi allika ja meie vahel (nt tähtedevaheline) olevate elementide tuvastamiseks keskmise). Muidugi, ekstragalaktilise objekti - võib-olla kvaasari - jaoks on vaja teatud identifitseerimiseks rohkem kui ühte joont… kuna universum laieneb (ja seega ei tea te, kui palju ainult ühte joont punaselt nihutada võib).
Aatomites tekivad valguse elektroonilised siirded ei pruugi paikneda elektromagnetilise spektri visuaalses osas, kuid aatomite puhul, mis on neutraalsed või on kaotanud ainult ühe või kaks elektroni (jah, 'aatomi spektrid' viitavad ka ioonide joonte spektrile!) , enamik jooni on ultraviolettvalgus, visuaalne või infrapunakiirgus. Tugevalt ioniseeritud aatomite korral on jooned ultraviolett- või röntgenpiirkonnas.
Kuna joonte suhteline intensiivsus aatomispektris varieerub sõltuvalt temperatuurist, võib tähtede (näiteks) spektris olevate joonte analüüs anda tähe pinna (fotosfääri) temperatuuri. Liinide pikkus sõltub gaasi rõhust; joonte struktuur sõltub magnetvälja tugevusest; the… (saate idee) - aatomispektrid on imeline aken kaugete, kaugete paikade füüsilistesse tingimustesse!
Kas otsite rohkem? Sellel Oregoni ülikooli veebisaidil on hea, lühike kirjeldus aatomispektritest; ning Physics Labi aatomimudelid ja spektrid hõlmavad nii ajaloolist konteksti kui ka natuke teooriat.
Kuna aatomispektrid mängivad optilises astronoomias nii olulist rolli, pole ime, et kosmoseajakirja artikleid, mis hõlmavad aatomispektrit, on nii palju! Siin on juhuslik valik: uus uuring, mille põhijõud pole aja jooksul muutunud, Spitzer avastab varase galaktika moodustava piirkonna ja kummalise udukogu Eta Carinae ümbruses.
Astronoomiaosatäitja episood Energiatasemed ja spektrid on seotud aatomispektritega. Muud astronoomiaosatäitmise episoodid, mis on aatomispektrite osas väärt kuulamist, hõlmavad optilist astronoomiat ja teiste maailmade otsingut.
Allikad:
GSU hüperfüüsika
NIST
