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夫琅和费线

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在可见光范围内的太阳光谱与夫朗和斐谱线。
太阳光谱中的夫朗和斐谱线和被指出的大气水气吸收线。

夫琅和费线,港台作夫朗和斐譜線、,是一系列以德国物理学家约瑟夫·夫朗和斐(1787年─1826年)为名的光谱线,这些是最初被当成太阳光谱中的暗特征谱线。

英国的化学家威廉·海德·沃拉斯顿是在1802年第一位注意到有一定数量的黑暗特征谱线出现在太阳光谱中,夫朗和斐独立地再度发现这些谱线,并且开始系统性的研究与测量这些谱线。最后,他绘出了570条的谱线,并且以字母A到K标示出主要的特征谱线[1],较弱的则以其他的字母标示。

后来古斯塔夫·基尔霍夫罗伯特·本生确认了每一条谱线所对应的化学元素,并推论在太阳光谱中的暗线是由在太阳上层的那些元素吸收造成的,有些被观察到的特征谱线则是地球大气层中的分子造成的。

主要的夫朗和斐谱线和对应的元素列在下表:

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

夫朗和斐谱线中的C-、F-、G'-、和h- 线对应于氢原子巴耳末系的α、β、γ、和δ线,D1和D2线是著名的“钠双线”,中心波长是(589.29 nm)以字母"D"标示的589.29 nm

注意在一些谱线的字母有分歧,这是夫朗和斐谱线中的d-线,可能对应于铁的蓝色谱线466.814 nm或是氦3(D3)的黄色谱线587.5618 nm;相似的还有e-线,暨对应于汞(水银),也对应于铁。为了解决在使用上出现的二义性,对模凌两可的夫朗和斐谱线会指明对应的元素(也就是汞e-线或铁e-线)。

由于夫朗和斐谱线的波长都已经明确的被定义,所以常被用作说明光学材料的折射率色散特性。

夫朗和斐谱线也是著名的吸收谱线,因而整个太阳吸收光谱常被称为“夫朗和斐光谱”(夫琅禾费光谱)。

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参考资料[编辑]

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