Συνεχές και γραμμικό φάσμα

Τα φάσματα των πυρακτωμένων στερεών σωμάτων μοιάζουν μεταξύ τους: αποτελούνται από όλα τα χρώματα του ηλιακού φάσματος. Επίσης, κάθε χρώμα του φάσματος ενός πυρακτωμένου στερεού δεν έχει σαφές περίγραμμα. Το ιώδες σιγά - σιγά γίνεται μπλε, το μπλε πράσινο κτλ. Κάθε τέτοιου είδους φάσμα το ονομάζουμε συνεχές.

Όλα τα χρώματα ενός συνεχούς φάσματος δεν είναι εξίσου ζωηρά. Αν αυξήσουμε σταδιακά τη θερμοκρασία του σύρματος μιας λάμπας παρατηρούμε ότι αρχικά το φως της είναι κοκκινωπό, κατόπιν γίνεται διαδοχικά πορτοκαλί, κίτρινο και τέλος λευκό. Συμπεραίνουμε ότι σε χαμηλές θερμοκρασίες εντονότερο είναι το κόκκινο χρώμα του φάσματος. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες η ένταση των υπόλοιπων χρωμάτων αυξάνεται και προκύπτει λευκό φως.

Όταν ένα αέριο -για παράδειγμα υδρογόνο ή ατμοί νατρίου- βρίσκεται σε χαμηλή πίεση και φωτοβολεί, το φάσμα του αποτελείται από ένα σύνολο έγχρωμων γραμμών που διακρίνονται σαφώς μεταξύ τους. Το φάσμα αυτό ονομάζεται γραμμικό.

Το γραμμικό φάσμα του υδρογόνου είναι διαφορετικό από των ατμών του νατρίου, των ατμών του νατρίου από των ατμών του υδραργύρου κτλ. Κάθε είδος αερίου έχει το δικό του γραμμικό φάσμα. Το γραμμικό φάσμα είναι η ταυτότητα ή το "δακτυλικό αποτύπωμα" κάθε αερίου. Αν για παράδειγμα, το φάσμα ενός αερίου αποτελείται από δύο κίτρινες γραμμές πολύ κοντά μεταξύ τους, συμπεραίνουμε με βεβαιότητα ότι το αέριο είναι ατμοί νατρίου.

Γιατί υπάρχει τόση μεγάλη ποικιλία γραμμικών φασμάτων;

Την απάντηση πρέπει να την αναζητήσουμε βαθιά μέσα στη δομή της ύλης. Η διερεύνηση αυτής της δομής μας αποκαλύπτει τόσο τον τρόπο παραγωγής του φωτός όσο και το λόγο της ποικιλίας των γραμμικών φασμάτων.

Εικόνα 3.55 Συνεχές φάσμα

Εικόνα 3.56 Γραμμικό φάσμα

Εικόνα 3.57 Συνεχές φάσμα σε δυο διαφορετικές θερμοκρασίες