不同類型光譜的示意圖:1.由柔和的白熾光提供的連續光譜;2.由白熾氣體提供的不連續光譜;3.由放置在白熾光源前的氣體或蒸汽提供的吸收光譜。 Spectre:光譜 R(Rouge):紅 V(Violet):紫
上文已經提及,我們眼中的白光事實上是由多種輻射集合形成的,這些輻射分別產生了不同的色彩感覺。我們已知棱鏡可以分解這一色彩混合體,因為每一種透過棱鏡的輻射均以不同方式被折射出去;穿過棱鏡的單束光在出口處分散形成一片彩虹,或者說光譜,光譜上色彩的順序恒定不變:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。說實話,這些經典色彩之間並非涇渭分明,而是通過色彩與色彩間的過渡奇妙地融為了一體。如果我們承認光是由頻率驚人的振動引起的,就可以簡單地將光譜波段比作擁有無數琴弦的鋼琴音板,人類視網膜所感受到的每一種波長均與音板上的琴弦相對應:振動頻率最慢的一係列波長就像低音,產生了紅色,隨後振動加快,逐漸產生橙色、黃色……一直到人類可感知的由最快的振動所產生的紫色係列;在透過棱鏡進行折射時,紫色偏折最大,紅色偏折最小。此外,我們剛剛提到的波段僅包括人類視力所能感知到的振動,實際上,光譜波段非常廣闊,我們無法確定它的邊界。各種物理手段已使探索並記錄光譜中被命名為紅外線和紫外線的隱形部分成為可能。我們將繼續關注這些輻射的特殊屬性。
我們現在已經知道了原理,就來看看如何用光的分解來研究天體的化學成分和特性吧。
光譜分析是在由以下幾個基本元素組成的分光鏡下進行的:待分析的光集中於準直透鏡焦點上的狹縫內,準直透鏡可以將單束光分散為平行光線;平行光線被準直透鏡的棱鏡分散出去,隨後被第二塊透鏡收集起來,在透鏡焦點處形成了由一係列狹縫狀的圖形組成的圖像,每個狹縫圖形都對應於一種輻射。重複前麵的對照後,我們可以想象出一條由連續不間斷的諧波和弦組成的頻帶。這就是純粹的連續光譜。