Innledning
Ulike stoffer har ulike spektre, hvilket har med energien de sender ut å gjøre.

Dette kommer av kvantehypotesen, som sier at stoffer kun kan slippe ut og motta energi med bestemte bølgelengder (Holtebekk, 2016).

Med utgangspunkt i denne kunnskapen, har man ved spektralanalyse, kunnet identifisere grunnstoffene ulike stjerner består av.

Dessuten kan dopplereffekten, i kombinasjon med spektrallinjer, gi oss mye informasjon (Holtebekk, 2017).

Utdrag
Bakgrunnen for emisjons- og absorpsjonsspektre henger sammen med kvantehypotesen.

Denne sier at et atom bare kan sende ut eller ta imot energi i bestemte porsjoner, altså energikvanter (Holtebekk, 2016).

Sammenhengen går ut på eksitasjon og deeksitasjon av elektroner, der eksitasjon betyr at elektronet løftes opp til et høyere energinivå, før det etter en svært kort stund deeksiterer, altså returnerer til den stabile grunntilstanden.

Da slipper atomet ut et foton med energi lik energiforskjellen mellom energinivåene.

På den måten kan elektronene bare være i visse energinivåer, slik at energien er kvantisert; det gjør at ulike grunnstoff har ulike spektre, hvilket kan brukes som deres «fingeravtrykk» (Kyllesdal, 2015).

For å finne spektrumet til et grunnstoff, må man få dets forskjellige bølgelengder til å skille lag.

Det kan man gjøre ved å holde et spektroskop (apparat som frembringer spektre) mot lyskilden.

Nærmere sagt, kan det gjøres ved å la lyset passere en skjerm med trange spalter (gitterspektroskop) eller et prisme (prismespektroskop).

Etter passeringa vil lyset nemlig bli brutt, hvor utgangsvinkelen avhenger av lysets bølgelengde.

Siden lyset har ulike bølgelengder, gir dette opphav til ulike utgangsvinkler – dermed vil fenomenet «splitte opp» lyset i de ulike bølgelengdene, og vi får et spektrum (Naturfagsenteret, 2013).

Et grunnstoff har både et emisjons- og et absorpsjonsspektrum. Et emisjonsspektrum består av en eller flere linjer som viser spektret av bølgelengdene et stoff sender ut.

På den andre siden, viser et absorpsjonsspektrum linjer man får ved å sende lys med alle farger gjennom en gass.

Slikt lys, for eksempel hvitt lys, har nemlig et sammenhengende spekter.

Siden gassen vil absorbere visse bølgelengder fra lyset, viser dette seg som mørke linjer i det ellers kontinuerlige emisjonsspektrumet.

Derfor kan vi altså identifisere ulike stoffer ved å studere deres unike spektre som deres «fingeravtrykk» (Holtebekk & Holtsmark, 2018).

Spektralanalyser er analyser av stoffer ved hjelp av deres emisjons- eller absorpsjonsspektre.

Slike analyser brukes av fysikere til å finne ut hvilke stoffer som er tilstede gjennom forsøk.

Det fins to vanlige brukte metoder. Den første og enkleste formen går ut på å varme opp en stoffprøve i en klar flamme.

Så konkluderer man med hvilket bestemt stoff som finnes i prøven ved å studere fargen flammen får.

Den andre spiller mer direkte på kunnskapen om spektre; da studerer man lys med spektroskop, og identifiserer det ved å tyde de karakteristiske linjene som oppstår (Pedersen, 2017).

Altså utføres spektralanalyser for eksempel ved flammeprøver eller spektroskop-observasjoner, og de er nyttige til å identifisere hvilke stoffer som er tilstede.

Det meste vi vet om universet i dag, har vi oppdaget ved spektralanalyser av lys og annen elektromagnetisk stråling fra fjerne stjerner og galakser.