Das elektromagnetische Spektrum, von dem Licht ein Bruchteil ist, ist eine kontinuierliche Wellenlängenverteilung, die von ultravioletter bis infraroter Strahlung reicht. Wenn elektromagnetische Strahlung in Form von Licht ein Material durchdringt, werden bestimmte Teile davon vom Medium absorbiert oder emittiert. Betrachtet man dieses Licht durch ein Spektroskop, erscheinen diese Teile als Linienspektrum – entweder helle Emissionslinien auf dunklem Hintergrund oder dunkle Absorptionslinien auf hellem Hintergrund.
Wenn weißes Licht ein Beugungsgitter passiert, erscheint ein kontinuierliches Lichtspektrum. Das Beugungsgitter hat das Licht im sichtbaren Bereich in seine verschiedenen Wellenlängen von Violett bis Rot zerlegt. Dieses kontinuierliche Spektrum wird von glühenden Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen unter hohem Druck abgegeben. Die beiden bekanntesten Beispiele dafür sind weißes Licht durch ein Prisma und durch Wassertropfen, die einen Regenbogen ergeben.
Es gibt zwei Arten von Linienspektrum: ein Emissionsspektrum und ein Absorptionsspektrum. Das erste wird auch als helles Linienspektrum bezeichnet und besteht aus einigen bunten Linien vor einem dunklen Hintergrund. Jede Linie repräsentiert eine einzigartige Wellenlänge, und das Ganze ist für dieses bestimmte Element einzigartig. Diese Linien werden emittiert, wenn ein Niederdruckgas mit einer elektrischen Entladung in Kontakt kommt.
Ein dunkles Linienspektrum oder Absorptionsspektrum ist genau das Gegenteil – anstelle von hellen Linien bei jeder Wellenlänge auf einem dunklen Hintergrund hat ein Absorptionsspektrum dunkle Linien bei den entsprechenden Wellenlängen auf einem kontinuierlichen Hintergrund. Dieses Ergebnis steht im Mittelpunkt der Absorptionsspektroskopie und wird erzeugt, indem Licht durch ein Gas des zu analysierenden Elements geleitet wird.
Der Physiker Niels Bohr stellte 1913 seine Idee vor, warum das Atomspektrum die Eigenschaften und Eigenschaften hat, die es hat. Dazu theoretisierte Bohr sein eigenes Atommodell, das heute Bohr-Modell genannt wird. Es geht davon aus, dass Elektronen nur in diskreten Umlaufbahnen um den Kern existieren können und dass nur bestimmte Umlaufbahnen stabil sind, dh das Elektron emittiert keine Strahlung. Strahlung wird jedoch emittiert, wenn sich das Elektron von einer energiereicheren Bahn in eine niedrigere Bahn bewegt.
Spektroskopie ist die Analyse dieses Phänomens mit einer Maschine namens Spektroskop. Da keine zwei Elemente das exakt gleiche Linienspektrum emittieren oder absorbieren, können diese Beobachtungen verwendet werden, um die Elemente in einer Probe zu bestimmen. Infolgedessen haben Astronomen begonnen, ihre Spektroskope auf die Sterne zu richten, um ihre Zusammensetzung und die jedes interstellaren Mediums zwischen einem bestimmten Stern und der Erde zu bestimmen.