O que são linhas espectrais?

Linhas espectrais são lacunas na distribuição normalmente contínua da frequência na luz. Eles resultam quando emitida a luz é parcialmente absorvida pela matéria, geralmente um gás. Um tipo de linha espectral é uma linha de absorção, que é causada quando algumas frequências de luz são absorvidas da radiação emitida. Uma linha de emissão, por outro lado, pode ser vista na luz que foi absorvida e depois reemitida. As linhas espectrais podem dar as pistas de astrônomos sobre a composição e a velocidade dos objetos astronômicos.

O primeiro dos dois tipos de linhas espectrais são linhas de absorção. As linhas de absorção ocorrem quando a luz é emitida de um objeto, como uma estrela, e depois passa por um gás antes de atingir um observador. Nesse caso, a luz de uma estrela quente será fortemente emitida por uma ampla gama de frequências; Em outras palavras, terá um espectro contínuo de radiação. Se passar por um gás frio, no entanto, a luz com certas frequências pode ser absorvida pelo gás. Quando um observarR analisa a luz, que originalmente veio da estrela, ele mostrará linhas de absorção - lacunas notáveis ​​em certas frequências de radiação.

O segundo tipo de linha espectral é uma linha de emissão. A luz das estrelas não pode ser continuamente absorvida por um gás porque a luz contém energia. Em vez disso, é absorvido pelo gás e depois reemitido posteriormente. Quando é reemitido, a luz contém apenas as frequências que foram absorvidas pelo gás. Portanto, as frequências das linhas de emissão devem corresponder às frequências das linhas de absorção correspondentes. De fato, isso foi verificado por astrônomos que observam a luz reemitida; Os dois tipos de linhas espectrais são essencialmente inversas umas das outras.

Existem linhas espectrais porque a luz emitida por elementos e produtos químicos possui um espectro contínuo de frequências. Em vez de ser uma entidade homogênea, a luz visível éNa verdade, radiação eletromagnética dentro de uma certa faixa de frequência. A radiação que é invisível a olho nu também possui uma distribuição de frequência contínua, embora esteja concentrada fora da faixa visível. Um instrumento científico conhecido como espectrômetro pode ser usado para analisar as frequências da radiação eletromagnética.

Estudar essas linhas pode dar aos astrônomos duas informações importantes. Primeiro de tudo, com o conhecimento dos quais os gases produzem quais linhas de absorção, as linhas espectrais podem ajudar a identificar a composição das atmosferas planetárias. Os astrônomos usaram essa técnica para caracterizar as atmosferas dos planetas fora do sistema solar. Em segundo lugar, padrões reconhecíveis de linhas espectrais podem indicar a velocidade dos objetos astronômicos - a velocidade de um objeto muda a frequência de sua radiação, incluindo linhas espectrais.