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暗線光譜是選擇性吸收物質(zhì)被連續(xù)波長(zhǎng)輻射照射時(shí)，產(chǎn)生的連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線組成的線光譜，因此暗線光譜實(shí)際上是屬于吸收光譜。暗線光譜中暗線的出現(xiàn)是由于物質(zhì)中的特定元素吸收特定頻率的光子而形成的，由于物質(zhì)元素有限，故吸收光譜中的暗線要比明線光譜中的明線少
十九世紀(jì)初，在研究太陽(yáng)光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的連續(xù)光譜中有許多暗線（其中只有一些主要暗線）。最初不知道這些暗線是怎樣形成的，后來(lái)人們了解了吸收光譜的成因，才知道這是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過溫度比較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜。仔細(xì)分析這些暗線，把它跟各種原子的特征譜線對(duì)照，人們就知道了太陽(yáng)大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素。
稀薄氣體發(fā)光是由不連續(xù)的亮線組成，這種發(fā)射光譜又叫做明線光譜。只含有一些不連續(xù)的亮線的光譜叫做明線光譜。明線光譜中的亮線叫做譜線，各條譜線對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)的光。稀薄氣體或金屬的蒸氣的發(fā)射光譜是明線光譜。明線光譜是由游離狀態(tài)的原子發(fā)射的，所以也叫原子光譜。
17世紀(jì)的化學(xué)家常用明線光譜分析來(lái)發(fā)現(xiàn)新元素。
觀察氣體的明線光譜，可以使用光譜管，它是一支中間比較細(xì)的封閉的玻璃管，里面裝有低壓氣體，管的兩端有兩個(gè)電極。把兩個(gè)電極接到高壓電源上，管里稀薄氣體發(fā)生輝光放電，產(chǎn)生一定顏色的光。
觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜，可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒，使它們氣化后發(fā)光，就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜。
實(shí)驗(yàn)證明，原子不同，發(fā)射的明線光譜也不同，每種元素的原子都有一定的明線光譜。幾種元素的明線光譜，每種原子只能發(fā)出具有本身特征的某些波長(zhǎng)的光，因此，明線光譜的譜線叫做原子的特征譜線。利用原子的特征譜線可以鑒別物質(zhì)和研究原子的結(jié)構(gòu)
當(dāng)我們觀察吸收光譜時(shí)，主要是讓輻射源發(fā)出的光輻射通過待測(cè)物質(zhì)后，觀察其光譜分布。如果物質(zhì)吸收了相應(yīng)頻率的能量（或者光子），那么光譜表現(xiàn)的是該位置為暗線。總所周知，1eV的能量大概需要提供10000K左右的高溫，而一般原子的第一激發(fā)能遠(yuǎn)高于此，所以通常狀況下，待測(cè)物質(zhì)中的原子分子大部分處于基態(tài)，所以他們吸收光子后激發(fā)后，其能差總是與基態(tài)能級(jí)相關(guān)。
通常定義譜線系，其中一個(gè)根據(jù)就是由那個(gè)能級(jí)所激發(fā)上去的，利用對(duì)堿金屬，氛圍主線系，銳線系，基線系，慢線系，劃分根據(jù)就是激發(fā)時(shí)原子所處的初始能級(jí)。
鑒于此，吸收光譜的暗線總是與基態(tài)能級(jí)相應(yīng)的激發(fā)相關(guān)聯(lián)，而明線光譜卻沒有這個(gè)限制。明線光譜觀察的是待測(cè)物質(zhì)自身通過自發(fā)躍遷產(chǎn)生的輻射，其初始能級(jí)和末態(tài)能級(jí)沒有限制，只要滿足角動(dòng)量之差為0，+1，-1，磁量子數(shù)之差為0，+1，-1即可。所以明線光譜包括諸多不同的譜系，而暗線光譜對(duì)應(yīng)的暗線只是明線光譜諸多譜系中其中末態(tài)為基態(tài)的的那個(gè)譜系。
暗線光譜能鑒別物質(zhì)的原因是，不同的原子吸收不同波長(zhǎng)的光。每種原子都有特征的吸收、發(fā)射光譜，所以可以用來(lái)鑒別物質(zhì)。比如氦這種元素，最早是在太陽(yáng)光譜中發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)在光譜中發(fā)現(xiàn)了一條地球上所有已知元素都沒有的譜線。說(shuō)明這是一種新元素，從而命名為氦，英文名是helium，源自希臘神話中的太陽(yáng)神helios。
