La spettroscopia è la scienza che studia l'interazione tra materia e radiazione elettromagnetica, come la luce.
Origini
Isaac Newton: descrisse la scomposizione della luce solare in diversi colori nel suo saggio "Optics" (1704).
Utilizzo di un prisma di quarzo per dimostrare il fenomeno della dispersione della luce bianca.
Sviluppo della Spettroscopia
William Wollaston (primi anni dell'800): notò righe scure nello spettro continuo della luce solare.
La posizione di queste righe era costante, ma la loro origine era sconosciuta.
Johann Heinrich von Fraunhofer (1814): classificò oltre 500 righe scure nello spettro solare.
Le righe furono denominate con lettere maiuscole (intense) e minuscole (meno intense).
Scoperta dell'origine delle righe
Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen: spiegarono che le righe scure corrispondono a lunghezze d'onda delle radiazioni assorbite da elementi chimici nella superficie solare.
Kirchhoff è considerato il padre della spettroscopia.
Riformulò tre leggi empiriche per interpretare gli spettri osservati.
Leggi di Kirchhoff
Emissione di luce: se osserviamo uno spettro continuo, questo è dovuto all'emissione di luce da un corpo solido, liquido o gassoso molto denso e caldo (es. stelle).
Spettro di emissione: osservando righe strette colorate su sfondo scuro, stiamo esaminando uno spettro di emissione di un gas rarefatto.
Spettro di assorbimento: se vediamo righe scure su sfondo luminoso, stiamo osservando uno spettro di assorbimento da un gas rarefatto tra noi e la sorgente di luce continua.
Importanza delle Leggi di Kirchhoff
Queste leggi furono fondamentali per classificare le stelle e interpretare gli spettri della luce proveniente da esse.
Relazione tra lunghezza d'onda del picco di massima intensità di emissione e temperatura della stella.
L'analisi degli spettri permette di risalire alla composizione chimica e agli elementi presenti nelle stelle.