光谱曲线是通过将光分解为不同波长(频率)的组成部分来形成的。
当光通过物质(如气体、液体或固体)时,这些物质会对光进行吸收、发射或散射。光谱曲线的形成可以通过以下两个主要过程解释:
1. 吸收和发射:当可见光通过物质时,物质中的原子或分子会吸收特定波长的光能量。这些吸收的波长对应于物质内部的电子跃迁能级。当电子跃迁回到较低能级时,它们会重新辐射出相应波长的光能量。这些被吸收和发射的光能量产生了一个光谱带,可以在光谱上以峰和波谷的形式显示出来。
2. 散射:当光通过非均匀介质或粒子时,光的波长会与粒子或介质相互作用而发生散射。根据散射的机制和粒子的大小,散射光的波长将发生变化。其中最常见的散射类型是雷利散射(与粒子的大小相关)和米氏散射(与波长的四次方成反比)。通过分析被吸收、发射或散射的光,我们可以得到一个光谱曲线,该曲线显示了光在不同波长上的强度或亮度。这种分析可以用于识别物质的成分、测量某些物理量(如温度、速度等)以及研究宇宙中的各种现象。