夫朗和斐譜線

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在可見光範圍內的太陽光譜與夫朗和斐譜線。
太陽光譜中的夫朗和斐譜線和被指出的大氣水氣吸收線。

夫朗和斐譜線,中国大陆作夫琅和费线,是一系列以德國物理學家約瑟夫·夫朗和斐(1787年─1826年)為名的光譜線,這些是最初被當成太陽光譜中的暗特徵譜線。

英國的化學家威廉·海德·沃拉斯頓是在1802年第一位注意到有一定數量的黑暗特徵譜線出現在太陽光譜中,夫朗和斐獨立地再度發現這些譜線,並且開始系統性的研究與測量這些譜線。最後,他繪出了570條的譜線,並且以字母A到K標示出主要的特徵譜線[1],較弱的則以其他的字母標示。

後來基尔霍夫Gustav Kirchoff)和羅伯特·本生確認了每一條譜線所對應的化學元素,並推論在太陽光譜中的暗線是由在太陽上層的那些元素吸收造成的,有些被觀察到的特徵譜線則是地球大氣層中的分子造成的。

主要的夫朗和斐譜線和對應的元素列在下表:

名稱 元素 波長(nm 名稱 元素 波長(nm
y (O2 898.765 c 鐵(Fe) 495.761
Z 氧(O2 822.696 F H β 486.134
A 氧(O2 759.370 d 鐵(Fe) 466.814
B 氧(O2 686.719 e 鐵(Fe) 438.355
C H α 656.281 G' H γ 434.047
a 氧(O2 627.661 G 鐵(Fe) 430.790
D1 (Na) 589.592 G (Ca) 430.774
D2 鈉(Na) 588.995 h H δ 410.175
D3 (or d) (He) 587.5618 H 鈣(Ca+ 396.847
e (Hg) 546.073 K Ca+ 393.368
E2 (Fe) 527.039 L 鐵(Fe) 382.044
b1 (Mg) 518.362 N 鐵(Fe) 358.121
b2 鎂(Mg) 517.270 P (Ti)+ 336.112
b3 鐵(Fe) 516.891 T 鐵(Fe) 302.108
b4 鐵(Fe) 516.751 t (Ni) 299.444
b4 鎂(Mg) 516.733

夫朗和斐譜線中的C-、F-、G'-、和h- 線對應於氫原子巴耳末系的α、β、γ、和δ線,D1和D2線是著名的「鈉雙線」,中心波長是(589.29 nm)以字母"D"標示的589.29 nm

注意在一些譜線的字母有分歧,這是夫朗和斐譜線中的d-線,可能對應於鐵的藍色譜線466.814 nm或是氦3(D3)的黃色譜線587.5618 nm;相似的還有e-線,暨對應於汞(水銀),也對應於鐵。為了解決在使用上出現的二義性,對模凌兩可的夫朗和斐譜線會指明對應的元素(也就是汞e-線或鐵e-線)。

由於夫朗和斐譜線的波長都已經明確的被定義,所以常被用作說明光學材料的折射率色散特性。

夫朗和斐譜線也是著名的吸收譜線,因而整個太陽吸收光譜常被稱為「夫朗和斐光譜」(夫琅禾费光譜)。

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ Jenkins, Francis A.; White, Harvey E., Fundamentals of Optics. 4th, McGraw-Hill. 1981:  18, ISBN 0072561912