Правда ли, что каждому химическому элементу соответствует свой свет, и таким образом посредством призмы можно определить из чего состоят другие галактики?

113
4
1
21 апреля
13:53
21 апреля
15:00

У каждого элемента есть свое строение электронных оболочек, переходы электронов с одного уровня на другой сопровождаются поглощением или излучением света с определенной длинной волны. Таких переходов может быть несколько, и для каждого атома получается свой набор спектральных линий. Выглядит это примерно вот так:

Ну и астрономы конечно этим пользуются, чтобы говорить об элементном составе звезд. А с планетами получается немножко посложнее.

15
0
21 апреля
16:12

Спектроскопия позволяет с помощью излученных и поглощённых спектров определить состав излучающего вещества (например, звезд и нагретых облаков газа) и состав поглощающего вещества, через которое прошёл свет. Нужно учитывать сдвиг спектра вследствие расширения вселенной (наблюдаемые объекты удаляются от нас, свет "растягивается") и вследствие другого движения относительно нас наблюдаемых объектов, какие-то из них могут двигаться и наоборот к нам (как галактика Андромеды). В общем, там много тонкостей, но определять кое-что можно, да.

4
0
24 апреля
11:46

Призмой много не измерить. В астрономических целях для этого используют хитрые дифракционные решетки разных видов.

Хотелось бы добавить, что на излучаемый спектр влияет не только химический состав, но и физическое состояние.

Непрозрачное (оптически толстое) вещество будет излучать свет с интенсивностью, стремящейся к функции Планка (закон Кирхгофа), так называемым чернотельным спектром. В первом приближении у звезд чернотельный спектр. 

Атомы сами по себе имеют дискретный спектр, для щелочных и редкоземельных металлов, гелия и водорода число линий сравнительно невелико. В линиях вещество существенно менее прозрачно, но и излучает гораздо больше (во столько же раз в случае равновесия, по тому же закону Кирхгофа). Оптическая толща набирается быстрее, и газ излучает в линии (туманность). Если же речь идет о внешних слоях атмосферы звезды, где газ холоднее, то там газ наоборот поглощает в линиях более горячее и более яркое излучение внутренних слоев.

При увеличении плотности атомы начинают взаимодействовать друг с другом, и систему нельзя описать как ядро+электроны. Теперь система представляет собой 2 и больше ядер, и много электронов. Линий из-за этого становится больше, существующие уширяются, и они сливаются в непрерывный спектр.

В совсем низких концентрациях (порядка нескольких частиц на кубический сантиметр) существенными оказываются так называемые запрещенные линии. Атом может существовать в некоторых состояниях сравнительно долгое время, и его возбуждение за это время может быть снято не излучением, а столкновением с другим атомом или электроном. Такая низкая концентрация не может быть создана в лаборатории, но в космосе запрещенных линий излучается много. Они многое говорят о плотности и температуре среды.

Плюс существенным является то, что у ионов спектр совсем не такой, как у атомов того же вещества. Соотношение количества ионов зависит главным образом от температуры.

2
0
показать ещё 2 ответа
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта