Emissionsspektrum

Ein Emissionsspektrum ist die Verteilung der Lichtemission eines Systems über Wellenlängen oder Frequenzen. Es entsteht, wenn ein System angeregt wird und Photonen emittiert, sodass die resultierende Strahlung nach Wellenlänge aufgelöst werden kann.

Es gibt zwei grundlegende Arten: ein kontinuierliches Emissionsspektrum, das von heißen Festkörpern, Glühquellen oder Plasmen ausgeht und ein breites, glattes Spektrum zeigt; und ein Linienemissionsspektrum, das durch diskrete Übergänge elektrischer Zustände in Atomen oder Molekülen entsteht und charakteristische Spektrallinien zeigt.

Das kontinuierliche Spektrum folgt dem Planckschen Strahlungsgesetz und dem Blackbody-Spektrum; Linienemission resultiert aus elektronischen Übergängen mit spezifischen Energiedifferenzen. Die Position der Linien gibt die Wellenlängen der Übergänge an, ihre Intensität hängt von Übergangswahrscheinlichkeiten, Temperatur und Besetzungswahrscheinlichkeiten ab.

Die Messung erfolgt mit Spektrometern und Detektoren; die Linienbreite wird von der Lebensdauer der angeregten Zustände, Doppler- und Druckeffekten beeinflusst.

Anwendungen umfassen die Bestimmung chemischer Elemente und ihrer Konzentrationen in Proben, die Analyse von Sternatmosphären, die Temperatur- und Geschwindigkeitsbestimmung sowie das Verständnis von Quellprozessen in Lampen, Lasern und Plasmen.