词条光谱

描述: 光穿过水滴，光线将分成紫色、蓝色、绿色到黄色、橙色和红色的基本颜色，这就形成了彩虹。每种颜色对应一个波长范围，彩虹的颜色是按照从紫到红的波长递增顺序排列的。这种按波长分解的光（或更一般的说法，电磁辐射）被称为光谱。

电磁辐射是由被称为“光子”的光粒子混合而成的。光谱相当于按能量对光子进行分类，并记录每个特定能量范围内有多少光子。根据量子力学的基本定律，这等同于按频率对光进行分类——这是描述光谱的另一种方式。

如果能量随波长（或光子能量，或频率）的变化平滑变化，则称为连续光谱。与此相反，光谱中某些波长处的尖锐凹陷或峰值分别称为吸收线和发射线。这些线是由于原子或分子（甚至原子核）内部不同能级之间的跃迁而产生的，它们会吸收或发射特定波长的辐射。例如，在可见光中，恒星会显示出带有吸收线的连续光谱。这些吸收线包含恒星化学成分的信息。对光谱的分析称为光谱学；能够记录光谱的仪器称为光谱仪、分光计或摄谱仪。

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一颗 O 型恒星的光谱

图注： O 型恒星 HD 235673 的光谱，X 轴为波长（纳米），Y 轴为通量。图的上半部分显示了相同的光谱，但高通量的波长为亮斑，低通量的波长为暗斑。400 纳米到 700 纳米之间的线条颜色与人眼看到的该波长光的颜色基本一致。在 400 纳米以下和 700 纳米以上，人眼几乎看不到光，这两条线的颜色分别为蓝色和红色。黑线表示恒星大气中不同元素的原子和离子造成的光谱吸收线。这些原子和离子会吸收特定波长的光，从而在光谱中形成尖锐的暗线。这些线条的强度取决于恒星大气层的温度。如果两颗恒星的大气层温度不同，那么由相同元素混合而成的两颗恒星的光谱中可能会出现大相径庭的光谱线。对于 O 型恒星来说，最重要的特征是由电离氦引起的少量谱线。O 型恒星中的这些谱线比冷态恒星中的谱线更强。氦原子和氢原子的谱线也出现在光谱中。光谱的蓝色端比红色端有更多的通量。
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一颗 B 型恒星的光谱

图注： B 型恒星 HD 258982 的光谱。波长在 400 纳米到 700 纳米之间的光谱线的颜色大致与人眼看到的该波长光线的颜色一致。波长低于 400 纳米和高于 700 纳米时，人眼几乎看不到光，光谱线的颜色分别为蓝色和红色。黑线表示恒星大气中不同元素的原子和离子造成的光谱吸收线。这些原子和离子会吸收特定波长的光，从而在光谱中形成尖锐的暗线。这些线条的强度取决于恒星大气层的温度。如果两颗恒星的大气层温度不同，那么由相同元素混合而成的两颗恒星的光谱中可能会出现大相径庭的光谱线。对于 B 型恒星来说，最重要的谱线是由氦原子产生的。这些谱线在 B 型恒星中最强，在较热和较冷的类型中较弱。氢原子产生的谱线也存在，但不如在较冷的 A 型恒星中那么强。
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一条平滑的线，在 420 纳米波长处达到峰值，然后在较长的波长处下降，有几个相当宽的凹点。

A 型恒星的光谱

图注： A 型恒星 BD-11 1212 的光谱。波长在 400 纳米到 700 纳米之间的光谱线的颜色与人眼看到的该波长光线的颜色大致对应。在 400 纳米以下和 700 纳米以上，人眼几乎看不到光，光谱线分别被染成蓝色和红色。黑线表示恒星大气中不同元素的原子和离子造成的光谱吸收线。这些原子和离子会吸收特定波长的光，从而在光谱中形成尖锐的暗线。这些线条的强度取决于恒星大气层的温度。如果两颗恒星的大气层温度不同，那么由相同元素混合而成的两颗恒星的光谱中可能会出现截然不同的光谱线。来自氢原子的光谱线在 A 型恒星的光谱中占主导地位，并且在这种光谱类型中最强。
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一条相对平滑的线，在大约 430 纳米波长处达到峰值，然后在较长的波长处下降，并有几个相当宽的凹点。

一颗 F 型恒星的光谱

图注： F 型恒星 2MASS J22243289+4937443 的光谱。波长在 400 纳米到 700 纳米之间的光谱线的颜色大致与人眼看到的该波长光线的颜色一致。波长低于 400 纳米和高于 700 纳米时，人眼几乎看不到光，这两条光谱线分别被染成蓝色和红色。黑线表示恒星大气中不同元素的原子和离子造成的光谱吸收线。这些原子和离子会吸收特定波长的光，从而在光谱中形成尖锐的暗线。这些线条的强度取决于恒星大气层的温度。如果两颗恒星的大气层温度不同，那么由相同元素混合而成的两颗恒星的光谱中可能会出现截然不同的光谱线。在 A 型恒星中最强的氢原子谱线在 F 型恒星中仍然相对较强，但金属（尤其是电离钙）谱线在这一光谱类型开始变得较强。
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一条波长约为 470 纳米的崎岖线条达到峰值，然后在较长的波长上逐渐减弱，并有几处较深的凹陷。

一颗 G 型恒星的光谱

图注： G 型恒星 UCAC4 700-069569 的光谱。波长在 400 纳米到 700 纳米之间的光谱线的颜色大致与人眼看到的该波长光线的颜色一致。在 400 纳米以下和 700 纳米以上，人眼几乎看不到光，光谱线分别被染成蓝色和红色。黑线表示恒星大气中不同元素的原子和离子造成的光谱吸收线。这些原子和离子会吸收特定波长的光，从而在光谱中形成尖锐的暗线。这些线条的强度取决于恒星大气层的温度。如果两颗恒星的大气层温度不同，那么由相同元素混合而成的两颗恒星的光谱中可能会出现截然不同的光谱线。在 G 型恒星中，氢原子的光谱线比 F 型恒星弱，而电离钙的光谱线则比 F 型恒星强。铁、钠和钙等金属原子的谱线也开始变得突出。
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