Wat zijn spectraallijnen?

Spectraallijnen zijn hiaten in de gewoonlijk continue verdeling van de frequenties in het licht. Ze ontstaan ​​wanneer uitgestraalde licht gedeeltelijk wordt geabsorbeerd door de materie, meestal een gas. Eén type spectraallijn een absorptie lijn, die wordt veroorzaakt wanneer sommige frequenties van licht wordt geabsorbeerd uitgezonden straling. Een emissielijn, anderzijds, blijkt uit licht dat geabsorbeerd en opnieuw uitgezonden. Deze lijnen kunnen astronomen aanwijzingen over de samenstelling en de snelheid van astronomische objecten te geven.

De eerste van de twee soorten spectraallijnen zijn absorptielijnen. Absorptielijnen optreden wanneer licht uitgezonden door een object, zoals een ster, en vervolgens door een gas voordat waarnemer. In dit geval wordt licht van een hete ster sterk worden uitgezonden over een groot bereik van frequenties; met andere woorden, zal het een continu spectrum van straling. Als door een koel gas gaat echter licht met bepaalde frequenties kan worden geabsorbeerd door het gas. Wanneer een waarnemer analyseert het licht, die oorspronkelijk uit de ster, zal het absorptielijnen-merkbaar hiaten in bepaalde frequenties van straling tonen.

De tweede soort spectrale lijn is een emissie lijn. Starlight kunnen niet continu worden opgenomen door een gas, omdat het licht bevat energie. Veeleer wordt geabsorbeerd door het gas en vervolgens weer uitgezonden op een later tijdstip. Wanneer opnieuw wordt geëmitteerd, het licht bevat alleen de frequenties die zijn geabsorbeerd door het gas. Daarom moet de frequentie van emissielijnen overeenkomen met de frequenties van overeenkomstige absorptielijnen. Dit is in feite is geverifieerd door astronomen observeren opnieuw uitgezonden licht; de twee lijnen in wezen inverse van elkaar.

Spectraallijnen bestaan ​​omdat het licht dat door elementen en chemicaliën heeft een continu spectrum van frequenties. In plaats van een homogeen geheel zichtbaar licht eigenlijk elektromagnetische straling binnen een bepaald frequentiebereik. Straling die onzichtbaar is voor het blote oog ook continu frequentieverdeling Wel wordt geconcentreerd buiten het zichtbare bereik. Een wetenschappelijk instrument bekend als een spectrometer worden gebruikt om de frequenties van elektromagnetische straling geanalyseerd.

Bestuderen van deze lijnen kunnen astronomen geven twee belangrijke stukken van informatie. Allereerst kennis waarvan gassen produceren die absorptielijnen kunnen spectraallijnen helpen om het preparaat van planetaire atmosferen. Astronomen hebben deze techniek gebruikt om de atmosfeer van planeten karakteriseren buiten het zonnestelsel. Anderzijds kan herkenbare patronen van spectraallijnen de snelheid van astronomische objecten, de snelheid van een voorwerp verschuift de frequentie van de straling, inclusief spectraallijnen geven.