Analiza widmowa (spektralna)

Gdy elektron w atomie wodorowym znajduje się na orbicie najbliższej jądra (n = 1), energia jego osiąga wartość najniższą. W tym stanie atom nie jest zdolny do wypromieniowania energii. W zwykłych warunkach wszystkie prawie atomy wodoru znajdują się w takim stanie, tzn. w stanie „niepobudzonym”. By je doprowadzić do emisji promieniowania, należy dostarczyć im energii, czyli „pobudzić”, np. przez ogrzewanie. Wiadomo, że każde ciało, ogrzane do odpowiednio wysokiej temperatury, wysyła promienie świetlne. Zazwyczaj ma się tu do czynienia ze światłem mieszanym, na które składają się promienie różnej „barwy”, czyli różnej częstotliwości drgań. Gdy światło takie po przejściu przez pryzmat zbierze się za pomocą soczewki, to na skutek różnej wartości współczynnika załamania w pryzmacie każdy rodzaj promieniowania utworzy osobny obraz źródła światła. Obrazy te, ułożone jeden obok drugiego, tworzą „widmo” światła badanego. W przyrządach służących do analizy promieniowań świetlnych, zwanych spekr troskopami lub spektrometrami, jako źródło światła służy wąska szpara, przez którą światło wchodzi do przyrządu. Widmo obserwowane w spektroskopie składa się więc z szeregu barwnych prążków ułożonych obok siebie (widmo emisyjne).

Doświadczenie wykazało, że światło wysyłane przez rozżarzone substancje stałe i ciecze składa się z promieniowań o najrozmaitszej częstotliwości drgań prążki w spektroskopie układają się obok siebie, a nawet zachodzą na siebie, tworząc nieprzerwaną smugę barwną. Widmo emisyjne substancji stałych i cieczy jest ciągłe. Natomiast pary i gazy ogrzane do wysokiej temperatury emitują promienie tylko o całkiem określonych częstotliwościach. Wobec tego ich widmo emisyjne składa się z większej lub mniejszej liczby oddzielnych prążków, przedzielonych ciemnymi przestrzeniami. Takie widmo nazywa się prążkowym.