طیف نشری

هرگاه بخار یک عنصر شیمیایی تحت اثر انرژیهای مختلف از جمله شعله، اختلاف پتانسیل، قوس الکتریکی و یا امواج الکترومغناطیس قرار گیرد از خود نور نشر خواهد نمود. اگر نور منتشره را از یک منشور عبور دهیم، با توجه به اینکه شکست پرتوهای نورانی در منشور به طول موج آنها بستگی دارد، نور منتشر شده به خطوطی تقسیم می‌شود که به آن طیف نشری می‌گویند. این طیف متشکل از تعداد محدودی خطوط رنگین است که هر خط نشان دهنده طول موج متفاوتی از نور است. طیف خطی هر عنصر منحصر به فرد است.

مثلاً هرگاه در یک لامپ تخلیه الکتریکی گاز هیدروژن را در فشارهای خیلی پایین و تحت ولتاژهای بالا قرار دهیم، نور بنفش صورتی رنگ در لامپ آشکار می‌گردد. بدین ترتیب که بمباران مولکولهای گاز به وسیله الکترونهای منتشره از کاتد در داخل محفظه شیشه‌ای، مولکول هیدروژن را تجزیه کرده و تولید اتم هیدروژن می‌نماید. عده‌ای از این اتمها مقداری انرژی جذب کرده و بلافاصله به صورت پرتوهای نورانی انرژی اضافی خود را دفع می‌کنند (از ماوراء بنفش تا مادون قرمز).

 

نورهای عبور کرده به منشور تابیده و در آنجا تفکیک شده، و هر دسته از نورها برحسب فرکانس خود به صورت خطوطی به شیشه حساس عکاسی می‌تابند. در مورد هیدروژن فقط چهار خط درخشنده قرمز، سبز، بنفش و نیلی دیده می‌شود که هر یک معادل با فرکانس و انرژی کاملاً مشخص است. میان این خطوط روشن را فضای "تاریک" اشغال می‌کند.

هرگاه به جای هیدروژن از گاز نئون استفاده کنیم، می‌بینیم که نور قرمزی پدید می‌آورد (نور قرمز چراغهای تبلیغاتی) که آن هم در طیف نما به چند خط نوری مشخص و منفصل تجزیه می‌شود. معمای بزرگ دانشمندان این بود که چرا هر اتم خطوط طیفی ویژه و با انرژی معین دارد؟

 

مهمترین روشها برای بر انگیختن اتم (یا مولکول) جهت طیف نشری عبارتند از:
1.    قرار دادن جسم در شعله (طیف شعله) که در مورد نمکها متداول است.
2.    ایجاد تخلیه الکتریکی درون گازها (طیف تخلیه) که در موردمواد گازی شکل متداول است.
3.    افزایش دمای جسم جامد تا حالت التهاب، که در مورد فلزات و مواد جامد متداول است (طیف جسم ملتهب)
4. قرار دادن جسم در گرمای حاصل از یک کمان الکتریکی که در مورد فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و ترکیبات آنها متداول است (طیف کمان و یا طیف جرقه)