spektri


spektri

Selite Kun valo kulkee esimerkiksi ilman ja lasin rajapinnan läpi, sen suunta muuttuu, eli valonsäde taittuu. Taittuminen on sitä voimakkaampaa, mitä lyhyempi on valon aallonpituus eli mitä sinisempää valo on.

Valkea valo on sekoitus, jossa on useita eri aallonpituuksia. Kun valo kulkee prisman läpi, eri aallonpituudet taittuvat eri tavoin, ja valo hajoaa värikkääksi spektriksi. Allaolevassa kuvassa tätä leviämistä on huomattavasti liioiteltu. Spektrin muodostamisen tekniikkaa käsitellään tarkemmin havaintolaitteiden yhteydessä (spektrografit).

Kuuma kiinteä kappale, kuten sähkölampun hehkulanka, muodostaa spektrin, jossa on kaikkia aallonpituuksia (ks. mustan kappaleen säteily).

Jos valo syntyy hehkuvassa kaasussa, se sisältää vain tiettyjä erillisiä aallonpituuksia, jotka ovat kullekin kaasulle ominaisia. Näin syntyy erillisistä emissioviivoista koostuva emissiospektri.

Jos valo kulkee viileän kaasun lävitse, kaasun atomit sieppaavat valosta tiettyjä aallonpituuksia vastaavia fotoneja. Näin muodostuu absorptiospektri; siitä puuttuvat juuri ne aallonpituudet, joita välillä oleva kaasu säteilisi kuumana ollessaan. Näillä kohdiin nähdään ympäristöään tummempia absorptioviivoja.

Sekä emissio- että absorptioviivat eli yhteiseltä nimeltään spektriviivat ovat kullekin aineelle ominaisia. Niitä tutkimalla saadaan siis tietoa aineen kemiallisesta koostumuksesta. Spektriviivojen avulla voidaan myös päätellä aineen lämpötila.

Spektriviivojen aallonpituudet tunnetaan tarkasti teoreettisten laskujen ja laboratoriomittausten ansiosta. Joskus viivat näyttävät siirtyneen hieman paikoiltaan väärien aallonpituuksien kohdalle. Tavallisesti tämä johtuu siitä, että spektriviivoja aiheuttava aine on liikkeessä, jolloin viivojen aallonpituudet muuttuvat Dopplerin ilmiön vuoksi. Dopplerin ilmiön avulla voidaan helposti laskea kohteen kähestymis- tai loittonemisnopeus.

Tähtien spektrit muodostuvat tavallisesti jatkuvasta spektristä ja tummista absorptioviivoista. Tähdet jaetaan spektrin perusteella spektriluokkiin. Fysikaalisesti kysymys on lähinnä lämpötilan mukaisesta luokittelusta.

Spektriviivat antavat tietoa myös tähden todellisesta kirkkaudesta eli luminositeetista. Sen perusteella tähdet voidaan jakaa eri luminositeettiluokkiin.

Jos tähdet merkitään kaavioon, jossa vaaka-akselilla on spektriluokka tai lämpötila ja pystyakselilla kirkkaus (luminositeetti tai absoluuttinen magnitudi), saadaan tähtitieteessä hyvin tärkeä HR-diagramma.

Erikieliset vastineet

spectrum

englanti (English)

Käytetyt lähteet

Zubenelgenubi

Alaviitteet

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 5.11.2024: Tähtitiede:spektri. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:spektri.)

Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →