Garis spektrum adalah garis-garis gelap atau cerah yang ada di dalam satu spektrum
yang seharusnya seragam dan berkelanjutan, yang menyebabkan kekurangan
atau kelebihan foton di dalam satu rentang frekuensi yang sempit,
dibandingkan dengan frekuensi-frekuensi terdekat. "Sidik jari" ini dapat
dibandingkan dengan "sidik jari" atom dan molekul yang dikumpulkan
sebelumnya, dan dengan demikian digunakan untuk mengidentifikasi komponen atom dan molekul bintang dan planet yang seharusnya mustahil.
Jenis-jenis garissspektrum
Garis
serapan untuk udara dengan pencahayaan tidak langsung, dan sumber
cahaya langsung tidak terlihat sehingga gas itu tidak berada persis di
antara sumber dan detektor. Di sini, "sumber" itu adalah garis Fraunhofer dari Matahari dan hamburan Rayleigh
yang disebabkan oleh cahaya Matahari. Spektrum di atas adalah spektrum
langit biru timur dekat ufuk pada jam 3-4 sore (Matahari di barat) pada
hari yang cerah.
Tergantung pada jenis gas, sumber foton dan apa yang sampai ke detektor satu alat, garis yang akan terbentuk adalah apakah garis emisi atau garis serapan (garis absorpsi). Garis-garis gelap akan dihasilkan di dalam satu spektrum yang luas ketika satu gas yang dingin berada di antara sumber foton berspektrum luas dengan detektor. Dalam kondisi ini, penurunan kecerahan cahaya di dalam frekuensi foton yang mendatang berarti yang foton itu diserap, lalu dipancarkan kembali ke berbagai arah yang biasanya berbeda dari arah asalnya. Ini menghasilkan garis serapan karena pita frekuensi cahaya sempit yang awalnya bergerak ke arah detektor telah disebarkan ke arah-arah yang berbeda. Garis serapan juga dapat dihasilkan oleh pemantulan dari gas dingin yang disinari, karena setelah pemantulan, masih ada kesempatan untuk penyerapan (dan penyerakan ulang) selektif di antara titik refleksi dan detektor. Dalam kondisi ini, gas dingin itu tidak harus ditempatkan di antara sumber cahaya dan reflektor, tetapi harus tidak bertindak sebagai sumber cahaya bebas yang penting.
Tata nama
Garis spektrum yang kuat di bagian spektrum tampak sering memiliki sebutan garis Fraunhofer yang unik, seperti K untuk garis pada 393.366 nm yang muncul dari Ca+
terionisasi tunggal, meskipun beberapa "garis" Fraunhofer adalah
campuran dari beberapa garis dari beberapa spesi yang berbeda. Dalam
kasus lain, garis-garis tersebut ditentukan sesuai dengan tingkat ionisasi dengan menambahkan bilangan Romawi pada unsur kimia yang ditunjuk, sehingga Ca+ juga dirujuk sebagai Ca II.
Atom netral dilambangkan dengan bilangan roman I, atom terionisasi
tunggal dengan II, dan seterusnya, sehingga misalnya Fe IX (IX, roman 9)
mewakili delapan kali ionisasi besi. Perumusan yang lebih rinci biasanya mencakup garis panjang gelombang dan mungkin termasuk penentuan bilangan multiplet (untuk garis atom) atau pita (untuk garis molekul). Banyak garis spektrum atom hidrogen juga memiliki sebutan dalam rangkaian deret spektrum hidrogen mereka, seperti deret Lyman atau deret Balmer. Awalnya semua garis spektral dikelompokkan menjadi seri seri Prinsip, deret Sharp, dan deret Diffuse. Deret ini ada di seluruh atom dari semua unsur dan prinsip kombinasi Rydberg-Ritz
adalah rumus yang memprediksi pola garis yang bisa ditemukan di semua
atom unsur. Untuk alasan ini, database garis spektrum NIST berisi kolom
untuk garis yang dihitung Ritz. Seri ini kemudian dikaitkan dengan
suborbunya.
Perluasan dan pergeseran garis
Garis spektrum membentang di atas rentang frekuensi, bukan frekuensi
tunggal (yaitu, memiliki lebar garis bukan nol). Selain itu, pusatnya
dapat digeser dari panjang gelombang nominalnya. Ada beberapa alasan
untuk memperluas dan menggeser ini. Alasan ini dapat dibagi menjadi dua
kategori umum – diperluas karena kondisi lokal dan perluasan karena
kondisi yang diperpanjang. Perluasan karena kondisi lokal disebabkan
oleh efek yang terjadi di wilayah kecil di sekitar elemen pemancar,
biasanya cukup kecil untuk menjamin kesetimbangan termodinamika
lokal. Perluasan karena kondisi yang diperpanjang dapat terjadi akibat
perubahan distribusi radiasi spektrum saat melintasi jalurnya ke
pengamat. Hal ini juga bisa diakibatkan oleh penggabungan radiasi dari
sejumlah daerah yang jauh dari satu sama lain.
Komentar