Spektralerne

Spektralerne refererer til fordelingen af elektromagnetisk stråling, der udsendes eller absorberes af et system, målt som funktion af bølgelængde eller frekvens. Begrebet bruges bredt inden for spektroskopi til at beskrive de mønstre, som optræder i lys fra kilder som stjerner, gasser og faste stoffer. Der findes tre hovedtyper af spektrale hændelser: et kontinuerligt spektrum, som opstår ved varme eller tæt forbindelse andet end egentlige linjearter; et emissionsspektrum, hvor partiklers individuelle energipladser tilbagekalder lys ved bestemte linjer; og et absorptionsspektrum, hvor et medium absorberer bestemte bølgelængder og efterlader mørke linjer i et ellers kontinuum.

Historisk blev spektralerne først systematiseret gennem Fraunhofer-linjerne i det gule solspektrum, og senere formulerede Kirchhoff og Bunsen principperne for, hvordan spektrale linjer afslører sammensætningen af materialer. Afbildningen af spektra er muliggjort gennem spektroskopi, der anvender prismer eller diffraktionsgitter og moderne detektorer som CCD’er og spektrometre.

Anvendelserne er vidtgående: i astronomi bruges spektraler til at bestemme stjerners sammensætning, temperatur og bevægelser gennem rødforskydning; i kemi og materialeforskning identificeres elementer og forbindelser gennem deres karakteristiske linjer; i miljø- og industriapplikationer overvåges sammensætninger og procesbetingelser.

Spektrale data giver dermed indsigter i fysiske egenskaber som temperatur, tryk og kemisk sammensætning, og de danner grundlaget for meget af moderne videnskabelig analyse.