夫琅和费线(Fraunhofer lines,港台译作夫朗和斐谱线)是一系列以德国物理学家约瑟夫·夫琅和费(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。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2f/Fraunhofer_lines.svg/640px-Fraunhofer_lines.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Spectrum_of_blue_sky.svg/640px-Spectrum_of_blue_sky.svg.png)
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,夫琅和费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·基尔霍夫和罗伯特·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氧分子造成的。
主要的夫琅和费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 | 氧(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 | 钠(Na) | 589.592 | G | 钙(Ca) | 430.774 | |
D2 | 钠(Na) | 588.995 | h | H δ | 410.175 | |
D3 (or d) | 氦(He) | 587.5618 | H | 钙(Ca+) | 396.847 | |
e | 汞(Hg) | 546.073 | K | Ca+ | 393.368 | |
E2 | 铁(Fe) | 527.039 | L | 铁(Fe) | 382.044 | |
b1 | 镁(Mg) | 518.362 | N | 铁(Fe) | 358.121 | |
b2 | 镁(Mg) | 517.270 | P | 钛(Ti)+ | 336.112 | |
b3 | 铁(Fe) | 516.891 | T | 铁(Fe) | 302.108 | |
b4 | 铁(Fe) | 516.751 | t | 镍(Ni) | 299.444 | |
b4 | 镁(Mg) | 516.733 |
夫琅和费线中的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,这是夫琅和费线中的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,对模凌两可的夫琅和费线会指明对应的元素(也就是汞e-线或铁e-线)。
由于夫琅和费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和色散特性。
夫琅和费线也是著名的吸收谱线,因而整个太阳吸收光谱常被称为“夫琅和费光谱”(夫琅禾费光谱)。
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参考资料
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