§ 51. Типы оптических спектров

При пропускании белого света через стеклянную призму наблюдается непрерывная цветная полоса, охватывающая диапазон частот от четырёхсот триллионов до восьми сотен триллионов герц. Все оттенки плавно перетекают друг в друга, не образуя разрывов. Подобную картину принято называть сплошным спектром. Он характерен для нагретых твёрдых тел и жидкостей, температура которых достигает нескольких тысяч градусов. Аналогичное излучение дают и светящиеся газы с парами, если они сжаты настолько сильно, что силы между молекулами становятся заметными. В таких условиях спектр тоже выглядит как непрерывная радужная лента без разрывов.

Ярким примером служит раскалённая вольфрамовая нить лампочки, нагретая примерно до двух тысяч трёхсот градусов Цельсия. Также сплошную полосу можно зафиксировать, направив оптику на пламя обычной свечи. В таких условиях вещество излучает волны всех возможных длин, формируя равномерную радужную ленту. Совсем иная картина возникает, когда свет испускают разреженные газы. В таких средах атомы находятся далеко друг от друга, и их взаимное влияние становится ничтожно малым. Чтобы вызвать свечение, достаточно просто нагреть сосуд с таким газом или пропустить через него электрический разряд. Каждый отдельный атом начинает излучать свет строго определённых частот, не смешиваясь с соседями. Это фундаментально меняет вид получаемой картины. Изолированные частицы отвечают за дискретность излучения.

Если бросить в пламя спиртовки кристаллик обычной поваренной соли, огонь окрасится в насыщенный жёлтый оттенок. При рассмотрении через призму обнаруживаются две узкие жёлтые полоски, свойственные парам натрия. Молекулы соли при нагреве распадаются на отдельные атомы, но атомы хлора возбудить сложнее, поэтому их линии остаются невидимыми. Возбудить свечение хлора в обычном пламени намного труднее, поэтому его линии в этом опыте не проявляются.