طیف :
تابش طیف گسیلی نمایشی از انرژی گسیل شده ی یک جسم در تمام طول موج ها است. شکل ( 1). اگر شما برای اجسام زیادی این کار را انجام دهید ، آن وقت شما تعداد زیادی طیف ، مقدار نور جذب شده باید در طیف جذب باشد ، دارید.
شکل 1
تابش جسم سیاه :
طیف گسیلی تابش جسم سیاه شکل خیلی خاصی است که در شکل ( 2 ) می بینید. این گروه از گسیل را گسیل پیوسته می نامند ، زیرا این گسیل در تمام طول موج ها اتفاق می افتد.
در منحنی هر دو ارتفاع و نوک طول موج همراه با دمای جسم تغییر می کند. سه منحنی در شکل می بینید که چه اتفاقی برای تابش جسم سیاه در این دماها می افتد. زمانی که جسم سرد است ، پیک تابش در قرمز است. و با گرفتن گرما قسمتی از پیک طیف گسیلی به سمت آبی حرکت می کند ، به وسیله ی نگاه کردن به تابش جسم سیاه یک جسم می توانیم دما و همچنین پیک طول موج را ( بر حسب متر ) به دست بیاوریم. قانون وین که این دو کمیت را به هم ربط داده :
شکل 2
همچنین ارتفاع منحنی هم همراه با دما تغییر می کند ، که بیان می کند انرژی گسیل شده هم بایستی تغییر یابد ( زیرا نور بیشتری از طرف جسم به شما می رسد و نور هم یک نوع انرژی است). قانون استفان – بولتزمن رابطه ی بین انرژی گسیل شده ی هر قسمت از فضای رویه ی جسم ، با دمای جسم است.
از آنجایی که ثابت استفان – بولتزمن است و برابر است با 8- 10 * 6705/5 نوری که از طرف ستاره ها می رسد شکل طبیعی یک جسم سیاه را دارد. بنابراین نوری که از بدن شما تابش می شود همین کار را انجام می دهد. نور خارج شده از هر چیزی با یک طیف گسیلی این شکل را دارند ، شدت و رنگ آن به دما بستگی دارد. بیشتر جسم ها ، شامل ستاره ها ، همچنین چیزهای دیگری که کاملاً حرکت می کنند ، تقریباً طیف گسیلی آن ها هیچ وقت یک جسم سیاه خالص نیست. برای مثال ، جسمی ممکن است گرما و حرارت نداشته باشد یا ممکن است آن ها در گسیل خطی سهیم باشند. ما می دانیم که تنها یک جسم سیاه کامل داریم و آن در حقیقت خود کیهان است ، طیف گسیلی جسم سیاه یک جسم دمایی به اندازه ی k 74/2 دارد. این اشعه زمینه ی میکروویو نامحدود (CMBR) نامیده می شود.
گسیل ( تابش) خطی :
گسیل خطی توسط گازها تولید شده است. طیف گسیلی خط های نور دارای ماهیت فرکانس های خاص برای خارج شدن اتم ها از مولکول ها است. اتم ها شامل هسته هستند و بارش مثبت او به وسیله ی ابر الکترونی پوشیده شده است ( بارش منفی). زمانی که نور به الکترون ها برخورد می کند به آن ها مقداری انرژی می دهد. زیرا آن ها با داشتن انرژی بیشتر ، به طرف هسته حرکت بیشتری می کنند ( الکترون از میان " لایه های ظرفیت " یا " لایه های انرژی " یا " پوسته ها " خارج می شود). اما این در جهان یک قانون است که اجسام با انرژی پایین تر را ترجیح می دهند ( برای مثال ، این که توپ در سرازیری می غلتد). بنابراین الکترون ها انرژی شان را به صورت های نور تابش می کند و به سطح انرژی پایین تر حرکت می کند. به این ترتیب می دانیم که این حالت پایه است. این مطلب مهمی است که لایه ها جدا از هم هستند و پیوسته نیستند. مانند اختلاف مابین پله هایی که بالا می روند و شیب به سمت بالا است. تنها ارتفاعات معینی در یک صعود پله ای وجود دارند و مشابه است با این که در هر زمان میزان های انرژی معینی که الکترون می تواند بگیرد یا از دست بدهد.( شکل 3 ). زمانی که نور از طیف گسیلی برده می شود (شکل 4 ).
زمانی که الکترون از یک سطح انرژی به سطح انرژی پایین تر خارج می شود ، انرژی که به دست می آورد است و فرکانس یک نوع فوتون خارج شده برابر است با :