선 스펙트럼이 나타나는 이유 - seon seupegteuleom-i natananeun iyu

스펙트럼이 정말 이해가 안갑니다. ㅠㅠ

작성자아자아자화이팅!!^^V| 작성시간11.03.23| 조회수4378| 댓글 13

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작성자 비요비요 작성시간11.03.23 흡수 스펙트럼은, 연속 스펙트럼 위에 생기는 겁니다. 그러니까, 광원의 연속 스펙트럼 위에, 대기의 기체에 의한 흡수스펙트럼이 생기는거죠. 그 흡수선의 위치를 보고, 대기의 성분을 파악하는겁니다. 태양의 광구를 배경으로 놓고 스펙트럼을 분석하면,광구의 연속스펙트럼 위에, 태양의 대기 성분의 스펙트럼이 검은 선으로...그러니까 흡수선으로 나타납니다. 만약, 슬릿을 옮겨서 태양의 가장자리의 대기,코로나 쪽의 스펙트럼을 분석하면, 그 대기에 해당하는 성분의 스펙트럼이 방출선으로 나타나게 됩니다.
작성자 비요비요 작성시간11.03.23 광원과 자극 받는 기체가 일직선으로 내 시선상에 오는가 아닌가가 중요합니다. 일직선에 위치한다면, 광원의 연속스펙트럼 위에 기체의 흡수선이 나타날 것이고, 시선상에 위치하지 않는다면, 자극받은 기체의 스펙트럼이 방출선으로 나타날겁니다.
기체----------- 나
ㅣ
ㅣ
광원

이런경우에는 광원의 연속스펙트럼은 보이지 않고, 자극받은 기체의 스펙트럼이 방출선으로 나타나게 되는거죠.
작성자 아자아자화이팅!!^^V 작성자 본인 여부 작성자 작성시간11.03.24 저도 비요비요님의 말씀은 알고 있는 내용인데요~ 제가 헷갈리는 것이 광원의 개념인 것 같기도 해요~ 기체 덩어리는 광원이 될 수 없습니까? 고온의 별에서 방출되는 에너지를 받으면 기체가 그걸 흡수했다가 방출하기 때문에 방출선으로 나타난다고 하잖아요~ 그리고 이때 기체마다 성분이 다르기 때문에 기체의 종류가 달라지면 방출선의 종류도 다르게 나타난다면서요~ 그럼 광원은 왜 방출선이 아니라 연속스펙트럼인가요? 광원인 별은 모든 성분을 다 가지고 있습니까??? 연속스펙트럼은 고온의 광원에서 나온다고 하는데... 이때 고온의 광원의 성분은 상관 없는 겁니까??? ㅠㅠ
답댓글 작성자 NIM님 작성시간11.03.24 기체가 빛을 흡수했다가 방출하는 것은 그 성분마다 에너지 준위가 다르기 때문입니다. 자신의들뜸에 필요한 에너지 값이 다 다르기 때문에 선 스펙트럼이 나오는 것이죠. 에너지가 양자화되어 있다는 사실을 기억하셨으면 좋겠어요. 그리고 광원인 별에서 나오느 스펙트럼은 온도에 관련된 것이에요. 온도가 높으면 그만큼 방출할 수 있는 스펙트럼의 종류가 매우 다양하겠죠. 태양은 6000K이라 적외선부터~감마선까지 매우 다양한 전자기파가 생성되는 반면, 사람은 온도가 낮아 만들어 내봐야 고작 적외선이죠.
작성자 지하실의토끼 작성시간11.03.24 고온의 복사는 열복사(플랑크 곡선), 기체 원자에 의한 스펙트럼은 원소의 외각 전자들이 들뜨면서 흡수하는 흡수 스펙트럼 임. 원인이 서로 다른 것임.
작성자 아자아자화이팅!!^^V 작성자 본인 여부 작성자 작성시간11.03.24 제가 이해가 안되는 것은 고온의 기체는 왜 연속스펙트럼이 안나오느냐거든요~ 고온의 기체는 방출할 수 있는 스펙트럼의 종류가 다양하다고 왜 할 수 없나요? 스스로 에너지를 만들어 낼 수 있는 별의 경우에만 온도를 가지고 스펙트럼을 얘기하고, 스스로 에너지를 만들 수 없는 경우에는 주변에서 나온거를 흡수해서 그 속의 기체 종류에 따라 에너지 준위가 다르기 때문에 거기에 맞는 만큼 흡수했다가 방출한다...라는거 같은데~ 왜 고온의 기체의 경우 온도를 가지고 말할 수 없는건지요??? 기제의 성분을 얘기하시는거 같은데~ 그럼 왜 고온의 광원을 언급할 땐 광원의 성분을 얘기하지 않는 건지요~~ ㅠㅠ 제발 가르쳐 주세요..ㅠㅠ
작성자 지하실의토끼 작성시간11.03.24 온도에 따라 주로 나오는 스펙트럼 분포가 다름. 일반적으로 3000K이상의 온도에서는 원자가 이온화되는데 이때는 에너지 준위에 따라 전자가 존재하지 않기 때문에 흡수 스펙트럼은 나오기 힘들고 열복사에 의한 스펙트럼이 나옴. 더 낮은 온도에서도 원자들이 열복사를 하겠지만 플랑크 곡선을 온도에 따라 살펴보면 가시광선영역에서는 매우 약한 세기의 빛만 나옴. 대표적인 것이 바로 우주 배경복사를 생각해보면 될 것임. 우주 배경복사 온도가 약 3K인데 가시광선 영역의 스펙트럼은 거의 관측하기 힘들고 전파의 영역에서만 잡음형태로 관측되고 있음. 그리고 흡수 스펙트럼은 차가운 대기의 원소들이 빛을 흡수하면서 나타나는 현상임.
작성자 3평4신 작성시간11.03.25 아마 질문자의 의도가 어떤 온도든 결국 플랑크 곡선에 해당하는 다양한 파장대에서 에너지를 방출할텐데 왜 고온의 가스는 연속스펙트럼이 되지 않느냐~ 하는 점인 것 같습니다. 일단 두가지 가정을 아셔야 하는데요, 우리가 연속스펙트럼이라고 흔히 지칭하는 것은 첫째로 관측적인 측면이라는 점입니다. 즉, 어떤 온도를 가지는 물질이 내는 복사량이 전 파장에 조금씩은 있겠지만 특정파장대에 집중되어 있는 관계로 거기에 해당하는 복사량만 관측하게 되는데 이런경우 방출선이 되겠죠, 즉, 상대적 세기에 따른 관측적인 문제가 있구요, 두번째로 태양이 연속스펙트럼이 되는 이유는 양자도약에 따른 광자에 방출이 주된 이유가 아니라는
작성자 3평4신 작성시간11.03.25 점입니다. 태양이 연속 스펙트럼을 낼 수 있는 이유는 다양한 자유-자유 천이와 충돌에 의한 들뜸과 되가라앉음이 주된 이유입니다. 즉, 다양한 파장대에서 관측될 수 있는 복사속을 충분히 가질 수 있을 만큼 온도가 높고 밀도가 크기 때문에 연속스펙트럼을 형성할 수 있습니다. 또한 플랑크 곡선이 지칭하는 바도 사실 양자적으로 이러한 확률적인 면을 내포하고 있는 것이기도 합니다. 천천서에 의하면 광구에서 가시광과 적외선 영역에서의 연속스펙트럼은 H-이온의 천이가 큰 역할을 한다고 합니다. 결국 이것도 자유자유 천이의 일종이므로 다양한 에너지 준위를 가질 수 있는 자유전자의 충분한 개수밀도가 보장되고 충분히 고온일때
작성자 3평4신 작성시간11.03.25 연속스펙트럼이 형성된다고 할 수 있겠습니다.~^^ 답변이 되셨나요?
작성자 아자아자화이팅!!^^V 작성자 본인 여부 작성자 작성시간11.03.25 많은 분들이 답변 달아주셨네요^^ 너무 감사합니다~ 그런데 아직도 스펙트럼은 이해가 잘... 3평4신님~태양과 똑같은 온도의 기체성분이 있다면 그 기체는 연속스펙트럼을 낸다는건가요? 저는 그게 궁금합니다. 온도가 높으면 다양한 들뜸과 되가라앉음이 있고, 그래서 연속스펙트럼을 낸다는거 알겠거든요~ 그런데 그것과 성분이 어떤 관계가 있는지 뭔가 연결이 안되고 있어요. 성분 상관없이 온도만 높으면 다양한 들뜸과 되가라앉음이 만들어 질 수 있다면 고온의 기체도 다양한 들뜸과 되가라앉음 만들 수 있는거 아닙니까? 왜 가스는 방출선이라는거죠...현재까지 관측된 고온의 가스라고 해봤자 그정도로 온도 높은게 발견이 되지 않아서
작성자 아자아자화이팅!!^^V 작성자 본인 여부 작성자 작성시간11.03.25 다양한 들뜸과 되가라앉음을 안만들고 있기 때문에 그냥 방출선이라고 말하는 겁니까? 그리고 위에 답변 중에 보면 "고온의 복사는 열복사(플랑크 곡선), 기체 원자에 의한 스펙트럼은 원소의 외각 전자들이 들뜨면서 흡수하는 흡수 스펙트럼 임. 원인이 서로 다른 것임." 이라고 되어있는데 온도가 낮든 높든 어쨌거나 모든 물체는 온도에 맞는 플랑크곡선을 만들지 않습니까? 왜 고온인 경우만 플랑크 곡선 따져주는 겁니까? 으아~~~많은 분들이 도움을 주셨는데도 제가 이해를 못하고 있네요..ㅠㅠ 속상해 죽겠어요..ㅠㅠ
작성자 3평4신 작성시간11.03.26 태양정도 고온의 기체인 경우 일부 파장대에서는 연속스펙트럼에 가까운 복사를 내놓지요. 다만 밀도가 충분치 않으면 충돌에 의한 효과가 없으므로 거의 전파장에 대한 연속스펙트럼을 만들기는 힘듭니다. 즉, 연속스펙트럼을 만드는 것은 온도만의 함수가 아니라는 말이지요. 플랑크 곡석을 말씀하시는데 위에서도 언급하지만 대부분의 경우 우리는 그 곡선의 가장 피크인 파장대를 관측하게 될 뿐, 연속스펙트럼의 원인이 아닙니다. 하지만 온도가 아주 높은 경우 복사량이 최대값이 아니더라도 관측가능한 파장대가 늘어나기는 하겠지요, 그래서 천문에서 말할때 전파영역에서 연속이다, 가시광영역에서 연속이다 라는 식으로 표현하게 되죠.