因为每种元素都有一种由特定波长的谱线组成的光谱,所以就能从恒星光谱的暗线中,辨认出恒星的大气层内含有的元素。原则上只需确定光谱中每条谱线的波长,并将它们与在实验室中得到的各种元素光谱的对应波长作比较即可。
太阳光是白色的,包含所有波段的光。通过分光镜(中学实验课上的三角形玻璃)可以将不同波长的光分离,人眼看到的就是连续的“红-紫”色带,这个色带就叫光谱。
进一步在物理学上的引申,光谱分为吸收光谱和发射光谱。太阳光谱被称为全色光谱。将太阳光通过某种物质的蒸汽,其中的离子态物质就会吸收某几个特定波长的光波。将通过后的太阳光用分光镜展开,可以看到连续的光谱中有几条黑线(表示这个波长的光被吸收了),这种光谱叫吸收光谱。
将物质加热到一定的温度,物质也会发出特定波长的光。这种光里只包含几个特定波长的光波,因此将这种光用分光镜展开,看到的是连续的黑色中有几条亮线,这个叫做发射光谱。
无论是吸收光谱还是发射光谱,都可以用于鉴定物质的构成,因为特征波长只与构成物质的原子有关,与分子结构等都没关系。
PS:小科普:其实太阳光也不是完全的全色,因为太阳光在通过太阳表面的蒸汽时被吸收了一些特定波长。通过对太阳光谱的分析,科学家可以知道太阳表面蒸汽的物质成分。
一台典型的光谱仪主要由一个光学平台和一个检测系统组成。包括以下几个主要部分:
1、入射狭缝: 在入射光的照射下形成光谱仪成像系统的物点。
2、准直元件: 使狭缝发出的光线变为平行光。该准直元件可以是一独立的透镜、反射镜、或直接集成在色散元件上,如凹面光栅光谱仪中的凹面光栅。
3、色散元件: 通常采用光栅,使光信号在空间上按波长分散成为多条光束。
4、聚焦元件: 聚焦色散后的光束,使其在焦平面上形成一系列入射狭缝的像,其中每一像点对应于一特定波长。
5、探测器阵列:放置于焦平面,用于测量各波长像点的光强度。该探测器阵列可以是CCD阵列或其它种类的光探测器阵列。
扩展资料
1、光谱仪的分类:
光谱仪的种类很多,分类方法也很多,根据光谱仪所采用的分解光谱的原理,可以将其分成两大类:经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪是建立在空间色散(分光)原理上的仪器;新型光谱仪是建立在调制原理上的仪器,故又称为调制光谱仪。
经典光谱仪依据其色散原理可将仪器分为:棱镜光谱仪、衍射光栅光谱仪、干涉光谱仪。
2、光谱仪的应用:
光谱仪应用很广,在农业、天文、汽车、生物、化学、镀膜、色度计量、环境检测、薄膜工业、食品、印刷、造纸、生物医学应用、荧光测量、宝石成分检测、氧浓度传感器、真空室镀膜过程监控、薄膜厚度测量、LED测量、发射光谱测量、紫外/可见吸收光谱测量、颜色测量等领域应用广泛。
-光谱仪
物体直接发光形成发射光谱.炽热的固体、液体及高压气体发光形成连续光谱,它由一切波长的光组成.如白炽灯发光,灯泡中灯丝达上千度,则发出的光谱是连续光谱.稀薄气体发光产生明线光谱,它是由不连续的亮线组成,如稀薄气体放电时,则发出明线光谱.连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生吸收光谱.如白光通过较冷的钠蒸气,就可以观察到吸收光谱.
根据各种元素的特征谱线就可以鉴别物质和确定它的化学成分,这种方法叫光谱分析.光谱分析既可以利用明线光谱,也可以利用吸收光谱.
太阳光谱不是连续光谱,太阳内发出的强光经过太阳大气层,产生了吸收光谱.人们正是根据太阳光谱中的暗线才知道了它的大气层中含有的元素.
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