Wat zijn spectrale lijnen?

Spectrale lijnen zijn openingen in de gewoonlijk continue verdeling van frequentie in licht.Ze resulteren wanneer uitgezonden licht gedeeltelijk wordt geabsorbeerd door materie, meestal een gas.Eén type spectrale lijn is een absorptielijn, die wordt veroorzaakt wanneer sommige lichtfrequenties worden geabsorbeerd door uitgestoten straling.Een emissielijn daarentegen is te zien in licht dat werd geabsorbeerd en vervolgens opnieuw werd uitgezonden.Spectrale lijnen kunnen astronomen aanwijzingen geven over de samenstelling en snelheid van astronomische objecten.

De eerste van de twee soorten spectrale lijnen zijn absorptielijnen.Absorptielijnen treden op wanneer licht wordt uitgestoten uit een object, zoals een ster, en vervolgens door een gas gaat voordat u een waarnemer bereikt.In dit geval zal licht van een hete ster sterk worden uitgezonden over een breed scala aan frequenties;Met andere woorden, het zal een continu stralingsspectrum hebben.Als het door een koel gas gaat, kan licht met bepaalde frequenties echter door het gas worden geabsorbeerd.Wanneer een waarnemer het licht analyseert, dat oorspronkelijk van de ster kwam, vertoont het absorptielijnen mdash; merkbare openingen in bepaalde stralingsfrequenties.

De tweede soort spectrale lijn is een emissielijn.Starlight kan niet continu worden opgenomen door een gas omdat het licht energie bevat.Het wordt eerder geabsorbeerd door het gas en vervolgens op een later tijdstip opnieuw uitgezonden.Wanneer het opnieuw wordt uitgerust, bevat het licht alleen de frequenties die door het gas zijn geabsorbeerd.Daarom moeten de frequenties van emissielijnen overeenkomen met de frequenties van overeenkomstige absorptielijnen.Dit is in feite geverifieerd door astronomen die opnieuw uitgelachen waarnemen;De twee soorten spectrale lijnen zijn in wezen omgekeerd.

Spectrale lijnen bestaan omdat het licht dat wordt uitgestoten door elementen en chemicaliën een continu spectrum van frequenties heeft.In plaats van een homogene entiteit te zijn, is zichtbaar licht eigenlijk elektromagnetische straling binnen een bepaald frequentiebereik.Straling die onzichtbaar is voor het blote oog heeft ook een continue frequentieverdeling, hoewel deze buiten het zichtbare bereik is geconcentreerd.Een wetenschappelijk instrument dat bekend staat als een spectrometer kan worden gebruikt om de frequenties van elektromagnetische straling te analyseren.

Het bestuderen van deze lijnen kan astronomen twee belangrijke stukjes informatie geven.Allereerst kunnen spectrale lijnen, met kennis van welke gassen die absorptielijnen produceren, helpen bij het identificeren van de samenstelling van planetaire atmosferen.Astronomen hebben deze techniek gebruikt om de atmosferen van planeten buiten het zonnestelsel te karakteriseren.Ten tweede kunnen herkenbare patronen van spectrale lijnen de snelheid van astronomische objecten mdash; de snelheid van een object verschuift de frequentie van de straling, inclusief spectrale lijnen.