Спектра́льная ли́ния — узкий участок энергетического спектра, где интенсивность излучения усилена либо ослаблена по сравнению с соседними областями спектра. В первом случае линия называется эмиссионной линией, во втором — линией поглощения. Положение линии в электромагнитном спектре обычно задаётся длиной волны, частотой или энергией фотона. Кроме электромагнитного спектра, спектральные линии могут возникать в спектрах энергии частиц, в спектрах звуковых колебаний и вообще любых волновых процессов. Ниже, если нет специальных оговорок, имеются в виду электромагнитные спектры.
Лэ́мбовский сдвиг — различие между энергиями стационарных состояний и атома водорода и водородоподобных ионов, обусловленное взаимодействием атома с нулевыми флуктуациями электромагнитного поля. Экспериментальное изучение смещения уровней атома водорода и водородоподобных ионов представляет фундаментальный интерес для проверки теоретических основ квантовой электродинамики.
Эмиссионная (самосветящаяся) туманность — межзвёздное облако, излучающее в оптическом диапазоне из-за ионизации собственного газа. В спектрах таких туманностей видны сильные эмиссионные линии, в том числе запрещённые, на фоне слабого непрерывного спектра. Эмиссионные туманности могут иметь различную природу: это могут быть, например, области H II или планетарные туманности.
Йоха́ннес Ро́берт Ри́дберг — шведский физик. Наиболее известен открытием в 1888 году формулы Ридберга, которая описывает длины волн спектральных линий излучения атомов водорода.
А́том водоро́да — физико-химическая система, состоящая из атомного ядра, несущего элементарный положительный электрический заряд, и электрона, несущего элементарный отрицательный электрический заряд. В состав атомного ядра, как правило, входит протон или протон с одним или несколькими нейтронами, образуя изотопы водорода. Электрон образует электронную оболочку; наибольшая вероятность обнаружения электрона в единичном объёме наблюдается для центра атома. Интегрирование по сферическому слою показывает, что наибольшая вероятность обнаружения электрона в единичном слое соответствует среднему радиусу, равному боровскому радиусу ангстрема.
Зако́н Мо́зли — закон, связывающий частоту спектральных линий характеристического рентгеновского излучения атома химического элемента с его порядковым номером. Экспериментально установлен английским физиком Генри Мозли в 1913 году.
Сверхто́нкая структу́ра — расщепление спектральных линий вследствие взаимодействия электронной оболочки атомов со спином ядра, а также вследствие существования различных изотопов элементов, отличающихся массой и магнитным моментом ядра.
Бо́ровская моде́ль а́тома — полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Эрнестом Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать энергию непрерывно и очень быстро и, потеряв её, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему, Бор ввёл допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определённым (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают энергию, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую. Причём, стационарными являются лишь те орбиты, при движении по которым момент количества движения электрона равен целому числу постоянных Планка: .
Спектра́льные се́рии водо́рода — набор спектральных серий, составляющих спектр атома водорода. Поскольку водород — наиболее простой атом, его спектральные серии наиболее хорошо изучены. Они хорошо подчиняются формуле Ридберга:
- где R = 109 677 см−1 — постоянная Ридберга для водорода,
- n′ — основной уровень серии, n — натуральное число больше n′.
Се́рия Ба́льмера — одна из спектральных серий атома водорода, наблюдающаяся для переходов между вторым энергетическим уровнем атома и вышележащими уровнями. В отличие от ультрафиолетовой серии Лаймана, связанной с переходами на основной уровень, четыре первые линии серии Бальмера лежат в видимой области спектра.
Серия Хэмфри — спектральная серия в спектре атома водорода, названная в честь американского физика Кёртиса Хэмпфри, открывшего эту серию в 1953 году. Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на шестой в спектре излучения и с шестого уровня на все вышележащие уровни при поглощении. Все линии серии Хэмфри расположены в далёком инфракрасном диапазоне.
Се́рия Па́шена — спектральная серия в спектре атома водорода, названная в честь австрийского физика Фридриха Пашена, открывшего в 1908 году эту серию, ранее предсказанную Вальтером Ритцем на основании его комбинационного принципа. Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на третий в спектре излучения и с третьего уровня на все вышележащие уровни при поглощении. Переход с четвёртого энергетического уровня на третий обозначается греческой буквой α, с 5-го на 3-й — β и т. д. Для обозначения самой серии используется латинская буква P. Таким образом, полное обозначение спектральной линии, возникающей при переходе электрона с четвёртого уровня на третий — Pα.
Се́рия Брэ́ккета — спектральная серия в спектре атома водорода, названная в честь американского физика Фредерика Брэккета, открывшего эту серию в 1922 году. Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на четвёртый в спектре излучения и с четвёртого уровня на все вышележащие уровни при поглощении. Переход с пятого энергетического уровня на четвёртый обозначается греческой буквой α, с 6-го на 4-й — β и т. д. Для обозначения самой серии используется латинская буква B. Таким образом, полное обозначение спектральной линии, возникающей при переходе электрона с пятого уровня на четвёртый — Bα.
Се́рия Пфу́нда — спектральная серия в спектре атома водорода, названная в честь американского физика Августа Пфунда, открывшего эту серию в 1924 году. Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на пятый в спектре излучения и с пятого уровня на все вышележащие уровни при поглощении. Переход с шестого энергетического уровня на пятый обозначается греческой буквой α, с 7-го на 5-й — β и т. д. Для обозначения самой серии используются латинские буквы Pf. Таким образом, полное обозначение спектральной линии, возникающей при переходе электрона с шестого уровня на пятый — Pfα.
Лес Лайман-альфа (Lyα-лес) — многократное повторение абсорбционной линии Лайман-альфа в спектрах далеких астрономических объектов. Для очень далёких объектов это явление может быть настолько сильным, что вызывает значительный спад интенсивности в некотором интервале частот; это называется эффектом Ганна — Петерсона.
Фо́рмула Ри́дберга — эмпирическая формула, описывающая длины волн в спектрах излучения атомов химических элементов. Предложена шведским учёным Йоханнесом Ридбергом и представлена 5 ноября 1888 года.
Ме́тод За́нстра — метод определения температуры фотосферы звёзд в центре планетарных туманностей, возбуждающих их свечение. Метод разработал нидерландский астроном Герман Занстра в 1927 году.
Бальмеровский декремент — взаимное отношение интенсивностей эмиссионных линий серии Бальмера. Для областей H II и планетарных туманностей он практически не зависит от их температуры, плотности и оптической толщины, и для линий составляет 2,86 : 1 : 0,47 : 0,26, но для других объектов может сильно отличаться. Бальмеровский декремент может использоваться для оценки межзвёздного поглощения, которое влияет на наблюдаемый объект.
Линия Лайман-альфа (англ. Lyman-alpha line, Ly-α) — спектральная линия водорода (или, в общем случае, водородоподобного атома) в серии Лаймана. Излучается в случае, когда электрон в атоме переходит с уровня n = 2 в основное состояние (n = 1), здесь n — главное квантовое число. Для атома водорода длина волны линии составляет 1215,67 ангстремов (121,567 нм или 1,21567⋅10−7 м), что соответствует частоте около 2,47⋅1015 Гц, то есть линия находится в ультрафиолетовой области спектра электромагнитного излучения.