Was ist ein kontinuierliches Spektrum?

Ein kontinuierliches Spektrum umfasst Energie bei allen Wellenlängen. Dies unterscheidet sich von einem diskreten Spektrum, bei dem Strahlung nicht bei jeder Wellenlänge existiert, sondern nur bei bestimmten. Spektren sind ein interessantes Thema für Astronomen, Chemiker und andere Personen, die Informationen über die Zusammensetzung von Objekten und Materialien sammeln, indem sie ihre Spektralprofile studieren. Ein Beispiel für ein kontinuierliches Spektrum, das vielen Laien vertraut ist, ist das sichtbare Spektrum, das Spektrum der für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängen des Lichts.

Wenn eine Messung von Emissionen aus einem kontinuierlichen Spektrum betrachtet wird, kann ein Forscher Emissionen und ihre Konzentrationen an verschiedenen Punkten sehen. Bei sichtbarem Licht kann dies mit einer Farbpalette dargestellt werden. Andere Strahlungsarten müssen mit Plots und farbigen Diagrammen dargestellt werden, da die Strahlung nicht sichtbar ist. Es ist möglich, Informationen über ein Objekt zu sammeln, indem man sich die Art der Energie in seinem Spektrum ansieht und sie entlang einer Kurve aufträgt.

In einigen Fällen weist eine Anzeige helle oder dunkle Linien auf, die das Vorhandensein oder Fehlen einer von der Quelle emittierten Strahlung anzeigen. Diese zeigen, dass das Spektrum diskret ist und Energie einiger Wellenlängen nicht durchkommt. Dies kann beispielsweise durch Hindernisse zwischen der Quelle und dem Detektor auftreten. Wenn Wissenschaftler ein kontinuierliches Spektrum erwarteten, kann das Auftreten von Linien darauf hinweisen, dass ein interessantes Phänomen auftritt.

Ein klassisches Beispiel kann passieren, wenn Forscher das Spektrum der Strahlung eines Sterns betrachten, nachdem er eine Gaswolke passiert hat. Das Gas absorbiert Energie bei einigen Wellenlängen und erzeugt ein Absorptions- oder Dunkellinienspektrum. Forscher können sich auch das Spektrum des Gases selbst ansehen und sollten ein Emissions- oder helles Linienspektrum sehen, in dem die eingeschlossene Energie freigesetzt wird. Wenn die Spektren des Sterns und des Gases aneinander gehalten werden, sollten die hellen Linien der Gaswolke mit den dunklen Linien übereinstimmen, die in der Anzeige des Sternspektrums zu sehen sind. Es ist auch möglich, dass Sterne selbst Emissions- oder Absorptionsspektren erzeugen, weil sie von Gaswolken umgeben sind, die die Strahlungsemission stören können.

Glühbirnen sind ein Beispiel für ein kontinuierliches Spektrum. Wenn sie eingeschaltet sind, emittieren sie Energie aller Wellenlängen innerhalb eines bestimmten Bereichs. Neonreklamen hingegen erzeugen diskrete Spektren mit Konzentrationen von rotem, blauem oder anderen Lichtfarben, was ein sehr markantes visuelles Erscheinungsbild erzeugt. Die gleiche Eigenschaft kann beobachtet werden, wenn Forscher Proben unbekannter Gase und Mineralien erhitzen, die beim Erhitzen aufflammen und spektrale Emissionen erzeugen, die ihren Inhalt verraten.