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光譜的發(fā)展歷程
人類觀察到的光譜現(xiàn)象，一是彩虹,，另一個是極光,。對可見光譜所作的科學研究是1666年牛頓的色散實驗，這是人類早對光譜的研究,。牛頓的色散實驗看到的是一條彩色光帶,，并未觀察到光譜譜線。直到136年之后(1802年),，英國科學家沃拉斯頓(1766～1828)才采用了窄的狹縫發(fā)現(xiàn)太陽光譜中的7條暗線,，但并未深入研究，錯誤認為是顏色的分界線,。
1,、夫瑯和費譜線的發(fā)現(xiàn)
德國物理學家夫瑯和費(1787～1826)，也采用了狹縫,，在研究玻璃對各種顏色光發(fā)折射率時偶然發(fā)現(xiàn)了燈光光譜中的橙色雙線,；1814年，發(fā)現(xiàn)太陽光譜中的許多暗線,；1822年,，夫瑯和費用鉆石刻刀在玻璃上刻劃細線的方法制成了衍射光柵。
夫瑯和費是位用衍射光柵測量波長的科學家,，被譽為光譜學的創(chuàng)始人,。夫瑯和費利用自己的狹縫和光柵得以編排太陽光譜里576條狹窄的、暗的“夫瑯和費線”,。
夫瑯和費線是光譜中早的基準標識,，對這些暗線的解釋一直是其后45年中的一個重要問題。后,，海德堡大學的物理學教授基爾霍夫(1824～1887)給出了答案,。他斷言：“夫瑯和費線”與各種元素的原子發(fā)射譜線處于相同波長的位置。這些黑線的產(chǎn)生是由于在太陽外層的原子溫度較低,，因而吸收了由較高溫度的太陽核心發(fā)射的連續(xù)輻射中某些特定波長造成的,。這種吸收與發(fā)射之間的關(guān)系導致他創(chuàng)建了現(xiàn)在*的基爾霍夫定律。其間：赫歇爾發(fā)現(xiàn)了不連續(xù)的吸收光譜,；布儒斯特觀察過氣體的吸收光譜,，并與太陽光譜作比較，證明太陽大氣中含有亞硝酸氣,，這是用光譜分析方法確定星體中的組成成分,。
傅科在1849年對吸收光譜和發(fā)射光譜的關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)碳極間的電弧光光譜中橙黃色部分的明亮雙線與夫瑯和費譜線中D1,、D2位置恰好一致,。
2,、光譜分析方法的確定
實用光譜學是由基爾霍夫與本生(1811～1899)在19世紀60年代發(fā)展起來的，他們系統(tǒng)地研究了多種火焰光譜和火花光譜,，并指出,，每一種元素的光譜都是*的，并且只需極少里的樣品便可得到,。這樣，他們就牢固地建立起光譜化學分析技術(shù),，并利用這種方法發(fā)現(xiàn)了兩種新元素：銣和銫,。這兩種元素的發(fā)現(xiàn)是的，因為他比門捷列夫提出的能預言未知元素的周期律還早10年,。這是通過光譜分析方法發(fā)現(xiàn)的一些元素中的批元素,。同時人類應(yīng)用光譜技術(shù)共發(fā)現(xiàn)了18種元素。
他們研究了太陽光,，并且對環(huán)繞太陽的大氣層作了化學分析,，指出環(huán)繞太陽的大氣也是由地球上已知的那些元素組成的。
1859年,，本生和基爾霍夫還研制出了臺實用的光譜儀,。
1868年，瑞典物理學家埃格斯特朗(1814～1874)發(fā)表了“標準太陽光譜”圖表,，記載了上千條夫瑯和費譜線的波長,，為光譜學研究提供了有價值的標準。為紀念埃格斯特朗將波長的單位定為埃,。1882年,，美國物理學家羅蘭(1848～1901)研制出平面光柵和凹面光柵，獲得了極其精密的太陽光譜,，譜線多達20000多條,，新編制的“太陽光譜波長表”被作為標準，使用長達30年之久,。
3,、光譜規(guī)律的探索
從19世紀中葉起，氫原子光譜一直是光譜學研究的重要課題之一,。在試圖說明氫原子光譜的過程中,，所得到的各項成就對量子力學法則的建立起了很大促進作用。這些法則不僅能夠應(yīng)用于氫原子,，也能應(yīng)用于其他原子,、分子和凝聚態(tài)物質(zhì)。氫原子光譜中強的一條譜線是1853年由瑞典物理學家埃斯特朗探測出來的,。此后的20年,，在星體的光譜中觀測到了更多的氫原子譜線,。
1885年，從事天文測量的瑞士科學家巴耳末(1825～1898)找到一個經(jīng)驗公式來說明已知的氫原子譜線的位置,，此后便把這一組線稱為巴耳末系,。n=3，4,，5,，……B=364.57nm
繼巴耳末的成就之后，1889年,，瑞典光譜學家里德伯(1854～1919)發(fā)現(xiàn)了許多元素的線狀光譜系,。
盡管氫原子光譜線的波長的表示式十分簡單，不過當時對其起因卻茫然不知,。一直到1913年,，玻爾才對它作出了明確的解釋。但玻爾理論并不能解釋所觀測到的原子光譜的各種特征,，即使對于氫原子光譜的(強度,、寬度、偏振等)進一步的解釋也遇到了困難,。能夠滿意地解釋光譜線的成因的是20世紀發(fā)展起來的量子力學?，F(xiàn)在，光譜學的應(yīng)用極為廣泛而多樣化,。他提供了長度與時間的基本單位,。同時廣泛應(yīng)用于分析工作、天文學以及衛(wèi)星等各個領(lǐng)域,。