Linsstrålning

Linsstrålning är elektromagnetisk strålning som uppträder vid diskreta våglängder när elektroner i atomer eller joner övergår mellan energinivåer. Sådana övergångar uppstår när atomer exciteras av energi från värme, elektriska strömmar eller annan strålning, varpå elektronerna faller till lägre nivåer och avger fotoner. Resultatet är ett emissionsspektrum med tydliga linjer vid särskilda våglängder; varje linje fungerar som ett atomiskt fingeravtryck.

Gas som utsänds av varma eller på annat sätt exiterade källor kan också visa absorptionslinjer, där fotoner med rätt energi absorberas av elektroner som övergår till högre nivåer. Sådana absorptionslinjer krävs ofta för att tolka ett kontinuerligt bristljus som passerats genom gasen.

Linjernas form och bredd beror på olika fysikaliska mekanismer såsom naturlig bredning (på grund av livstiden hos övergången), Dopplerbreddning från termisk rörelse, tryckbreddning i täta plasmar och Stark-bredning i elektriska fält. Dessa effekter ger information om temperaturer, täthet och dynamik hos källan och gör det möjligt att identifiera ämnen och deras tillstånd i allt från laboratorieprover till stjärnhimlar.

Användningar inkluderar kemisk analys i laboratorier, forskning inom astrofysik och plasmafysik samt generell spektroskopi. Historiskt spelade linjestrålning en central roll i uppfinningen av spektroskopins grunder; Kirchhoff och Bunsen kopplade emission och absorption till elementens närvaro, medan detaljerade sol- och stjärnspektra utgjorde ett viktigt verktyg för forskning.