譜線 譜線是在均勻且連續的光譜上明亮或黑暗的線條起因於光子在一個狹窄的頻率範圍內比附近的其他頻率超過或缺乏 譜線通常是量子系統通常是原子但有時會是分子或原子核和單一光子交互作用產生的當光子的能量確實與系統內能階上的一個變化符合時在原子的情況通常是電子改變軌道光子被吸收然後它將再自發地發射可能是與原來相同的頻率或是階段式的但光子發射的總能量將會與當初吸收的能量相同而新光子的方向不會與原來的光子方向有任何關聯 根據氣體光源和觀測者三者的幾何關係看見的光譜將會是吸收譜線或發射譜線如果氣體位於光源和觀測者之間在這個頻率上光的強度將會減弱而再發射出來的光子絕大多數會與原來光子的方向不同因此觀測者看見的將是吸收譜線如果觀測者看著氣體但是不在光源的方向上這時觀測者將只會在狹窄的頻率上看見再發射出來的光子因此看見的是發射譜線 吸收譜線和發射譜線與原子有特定的關係因此可以很容易的分辨出光線穿越過介質通常都是氣體的化學成分有一些元素像是氦鉈鈰等等都是透過譜線發現的光譜線也取決於氣體的物理狀態因此它們被廣泛的用在恆星和其他天體的化學成分和物理狀態的辨識而且不可能使用其他的方法完成這種工作 同核異能位移是由於吸收光子的原子核與發射的原子核有不同的電子密度 除了原子光子的交互作用外其他的機制也可以產生譜線根據確實的物理交互作用分子單獨的粒子等等所產生的光子在頻率上有廣泛的分佈並且可以跨越從無線電波到伽馬射線所有能觀測的電磁波頻譜