spektrum

Spektret klassifiseres ofte etter hvilken del av det elektromagnetiske spektret man studerer. Et fargespektrum dekker de bølgelengdene av elektromagnetisk stråling som vi kan oppfatte med øynene. For andre bølgelengder av elektromagnetisk stråling kan vi for eksempel få IR-spektrum, UV-spektrum eller røntgenspektrum.

Et kontinuerlig spektrum inneholder alle mulige bølgelengder innenfor et område og oppstår for eksempel når den elektromagnetiske strålingen dannes gjennom termiske bevegelser (se varmestråling). Hvor mye av strålingen som da kommer fra ulike bølgelengder, avhenger av temperaturen til legemet (se Wiens forskyvningslov).

I et linjespektrum ser man tydelig adskilte linjer som tilsvarer bestemte bølgelengder, såkalte spektrallinjer. Linjespektre opptrer typisk når strålingen sendes ut fra eller absorberes av atomer og molekyler med bestemte kvantefysiske energioverganger. Siden ulike stoffer har ulike energinivåer og dermed ulike linjespektre, kan slike spektre brukes til å bestemme hva det man studerer består av (se spektroskopi). Bredden av linjene i et linjespektrum kan også fortelle oss mye om kilden til strålingen, for eksempel dens temperatur.

I et båndspektrum ligger linjene så tett at de observeres som sammenhengende bånd over et visst bølgelengdeintervall.

Ofte er et spektrum en kombinasjon av et kontinuerlig spektrum og et linje- eller båndspektrum, for eksempel gjelder det strålingen fra stjerner.

Vi skiller også mellom emisjons- og absorpsjonsspektre. Om vi har et emisjons- eller absorpsjonsspektrum, avhenger av hvordan strålingen som danner spektret har nådd oss. Når vi ser på stråling som kommer direkte fra strålingskilden, får vi et emisjonsspektrum. Dersom (deler av) strålingen er dannet gjennom kvantefysiske energioverganger, får vi et linjespektrum med lyse linjer mot en mørk bakgrunn. De lyse linjene svarer til energiovergangene i strålingskilden. Når stråling med alle bølgelengder passerer gjennom et gjennomsiktig medium, slik som en gass, kan vi få et absorpsjonsspektrum. Lys med bølgelengder som tilsvarer kvantefysiske energioverganger i stoffet blir absorbert. Vi får da et linjespektrum der linjene vises som mørke streker på et kontinuerlig spektrum.

Strålingen fra Sola vil gi et absorpsjonsspektrum, siden strålingen har passert gjennom gassene i Solas atmosfære før den når oss.

Et atomspektrum oppstår når strålingen kommer fra frie atomer. Det er gjerne et linjespektrum. Når spektret er dannet av molekyler, kaller vi det et molekylspektrum. I molekyler ligger energinivåene tettere enn i atomer, og et molekylspektrum vil typisk være et båndspektrum.

Faste stoffer har energinivåer som ligger svært tett, og stråling fra et fast stoff vil typisk gi et båndspektrum eller et kontinuerlig spektrum.

Spektrum fra en gassflamme kalles et flammespektrum.

Elektromagnetiske spektre analyseres gjennom spektroskopi. Man bruker da et spektrometer eller en spektrograf til å studere spektret fra den innkommende strålingen. Se også spektralanalyse.