Spektrallinien – Was sind das?

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• Wie entstehen Spektrallinien?

Wie entstehen Spektrallinien?

Licht, das z.B. von der Sonne ausgesendet wird, besitzt ein kontinuierliches elektromagnetisches Spektrum. Das bedeutet, es wird sichtbares Licht aller möglichen Wellenlängen $\lambda$ ausgesendet (emittiert). Das Spektrum der Sonne kann deshalb über die verschiedenen Wellenlängen durch eine stetige Funktion der Lichtintensitäten dargestellt werden.

Andere Lichtquellen wie z.B. die Leuchtstofflampe senden ein Linienspektrum aus. Nur bestimmte schmale Frequenzbereiche werden ausgesendet. Sie können in einem Diagramm dargestellt werden.

Wenn z.B. ein Elektron von einem höheren zu einem niedrigeren Energieniveau übergeht, wird der Energieunterschied in Form eines Photons mit bestimmter Wellenlänge frei. Dadurch entsteht eine Emissionslinie des Spektrums. Die Frequenz bzw. Wellenlänge ist dabei abhängig von der Atomsorte. Daher sendet die mit Quecksilber und Argon gefüllte Leuchtstofflampe nur wenige verschiedene Wellenlängen aus.

Strahlt Licht eines kontinuierlichen Spektrums auf Materie, so kann die Energie der Photonen auch aufgenommen werden (z.B. beim Fotoeffekt). Das reflektierte Licht enthält dann dunkle Absorptionslinien der fehlenden (Frequenz) Wellenlängen. Auch diese sind vom Material abhängig.