Cada elemento químico, cada molécula y cada estado de ionización de un elemento o molécula tiene un espectro único cuando se excita. A una temperatura suficientemente alta, se puede mostrar todo el espectro de emisión visible del emisor con un buen prisma o rejilla de difracción (con rejillas de difracción, incluso se pueden mostrar las partes infrarroja y ultravioleta).
Si hay suficientes unidades químicas en cuestión a altas temperaturas, como en las estrellas, sus espectros individuales se pueden extraer de un espectro general en términos de líneas de emisión mejoradas. En el caso de que los materiales sean más fríos pero entre nosotros y una fuente de luz principalmente blanca (o la fuente de cuerpo negro equivalente para otros rangos espectrales), las unidades químicas tendrán un espectro de absorción de líneas oscuras en el mismo patrón de sus espectros de emisión.
Estos son algunos ejemplos: espectros de descargas de gas
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Si la fuente se aleja de nosotros, los mismos patrones estarán allí, pero se cambiarán a longitudes de onda más largas de manera reconocible. Esto se llama “desplazamiento al rojo”. Si la fuente se está moviendo hacia nosotros, los patrones se cambiarán a longitudes de onda más cortas, o “desplazados hacia el azul”.
Si las partículas están a altas energías, las partículas individuales tendrán movimientos aleatorios altos, y sus líneas espectrales serán más amplias porque algunas de las partículas se alejarán y se desplazarán ligeramente hacia el rojo, y algunas se moverán hacia nosotros y se moverán ligeramente hacia nosotros. azul desplazado.
Hay otras cosas que pueden causar cambios muy pequeños en los espectros, pero ahora todos se comprenden bien.
Es realmente una forma especial de “ver” las cosas. Vemos porque hemos aprendido a reconocer ciertos patrones como objetos particulares. Los científicos con y sin ayudas informáticas aprenden a “ver” las unidades químicas al reconocer sus patrones espectrales. Y así como puede ver la diferencia entre una mesa y las cosas que descansan sobre una mesa a simple vista, con la espectroscopía alguien puede distinguir la diferencia entre dos unidades químicas de sus patrones particulares en el mismo espectro general.
