吸收譜

吸收譜線可以用來鑑定氣體或液體中所含的元素，吸收譜線和發射譜線與原子有特定的關係，因此可以很容易的分辨出光線穿越過介質（通常都是氣體）的化學成分。

基本介紹

• 中文名：吸收譜
• 外文名：absorption spectrum
• 套用：物質的定性鑑定
• 所屬學科：光譜學
• 特徵：線狀譜
• 別名：吸收譜線

簡介

每一種化學元素都會在幾個對應於能階軌道的特定波長上產生吸收線，例如，吸收白光中的藍、綠和黃光會呈現紅色。這種方法也可以用在不可能直接去測量的恆星和其他的氣體上出現的現象。

具體內容

譜線通常是量子系統（通常是原子，但有時會是分子或原子核）和單一光子相互作用產生的。當光子的能量確實與系統內能階上的一個變化符合時（在原子的情況，通常是電子改變軌道），光子被吸收。然後，它將再自發地發射，可能是與原來相同的頻率或是階段式的，但光子發射的總能量將會與當初吸收的能量相同，而新光子的方向不會與原來的光子方向有任何的關聯。

根據氣體、光源和觀測者三者的幾何關係，看見的光譜將會是吸收譜線或發射譜線。如果氣體位於光源和觀測者之間，在這個頻率上光的強度將會減弱，而再發射出來的光子絕大多數會與原來光子的方向不同，因此觀測者看見的將是吸收譜線。如果觀測者看著氣體，但是不在光源的方向上，這時觀測者將只會在狹窄的頻率上看見再發射出來的光子，因此看見的是發射譜線。

有一些元素，像是氦、鉈、鈰等等，都是透過譜線發現的。光譜線也取決於氣體的物理狀態，因此它們被廣泛的用在恆星和其他天體的化學成分和物理狀態的辨識，而且不可能使用其他的方法完成這種工作。

同核異能位移是由於吸收光子的原子核與發射的原子核有不同的電子密度。

除了原子-光子的相互作用外，其他的機制也可以產生譜線。根據確實的物理相互作用（分子、單獨的粒子等等）所產生的光子在頻率上有廣泛的分布，並且可以跨越從無線電波到伽馬射線，所有能觀測的電磁波頻譜。

物質中的某個電子從某一低能級的軌道躍遷到某一高能級的軌道需要一定的能量，即需要吸收某一波長的電磁輻射。紫外光譜就是這個原理。

電子的能級用光譜項來描述，一個光譜項代表一個電子能級，一個體系存在很多的能級，每一個能級都可以用一個光譜項符號來表示。