Spektrum pancar
Spektroskopi emisi

Cahaya terdiri dari radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang yang berbeda. Oleh karena itu, ketika unsur-unsur atau senyawanya dipanaskan di atas api atau busur listrik mereka memancarkan energi dalam bentuk cahaya. Analisis dari cahaya ini, dengan bantuan spektroskop, memberi kita spektrum diskontinu. Spektroskop atau spektrometer adalah alat yang digunakan untuk memisahkan komponen cahaya yang memiliki panjang gelombang yang berbeda. Spektrum muncul dalam serangkaian garis yang disebut garis spektrum. Garis spektrum ini disebut spektrum atom ketika ia berasal dari sebuah atom dalam bentuk unsur. Setiap unsur memiliki spektrum atom yang berbeda. Pembentukan garis spektrum oleh atom-atom suatu unsur menunjukkan bahwa atom dapat memancarkan energi hanya dalam jumlah tertentu. Ini mengarah pada kesimpulan bahwa elektron terikat bukan tidak memiliki sejumlah energi tetapi hanya sejumlah energi tertentu.
Spektrum emisi dapat digunakan untuk menentukan komposisi material, karena ia berbeda untuk masing-masing unsur dalam tabel periodik. Salah satu contohnya adalah spektroskopi astronomi: mengidentifikasi komposisi bintang melalui analisis sinar yang diterima. Karakteristik spektrum emisi beberapa unsur terlihat jelas dengan mata telanjang ketika unsur-unsur ini dipanaskan. Misalnya, ketika kawat platina dicelupkan ke dalam larutan stronsium nitrat dan dikenakan nyala api, atom stronsium akan memancarkan warna merah. Serupa dengan stronsium, ketika tembaga dikenakan nyala api, nyala api akan berwarna hijau. Karakteristik khas ini memungkinkan unsur-unsur diidentifikasi melalui spektrum emisi atomnya. Tidak semua sinar yang diemisikan dapat diterima mata telanjang, karena spektrum juga mencakup sinar ultraviolet dan inframerah. Suatu emisi terbentuk ketika gas yang tereksitasi dilihat langsung melalui spektroskop.
Spektroskopi emisi adalah teknik spektroskopi yang mempelajari panjang gelombang foton yang dipancarkan oleh atom atau molekul selama transisi dari keadaan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih rendah. Setiap unsur memancarkan seperangkat panjang gelombang diskrit yang spesifik sesuai dengan struktur elektron, dan dengan mengamati panjang gelombang ini komposisi unsur dalam sampel dapat ditentukan. Spektroskopi emisi dikembangkan di akhir abad ke-19 dan upaya-upaya dalam penjelasan teoretis tentang spektrum emisi atom mengarahkan pada mekanika kuantum.
Ada banyak cara atom naik ke keadaan tereksitasi. Interaksi dengan radiasi elektromagnetik digunakan dalam spektroskopi fluoresensi, proton atau partikel yang lebih berat lainnya dalam emisi sinar X induksi partikel, dan elektron atau foton sinar X dalam spektroskopi sinar X energi terdispersi atau fluoresensi sinar X. Metode paling sederhana adalah memanaskan sampel hingga suhu tinggi, sehingga eksitasi terbentuk melalui tumbukan antar atom sampel. Metode ini digunakan dalam spektroskopi emisi nyala, dan merupakan metode yang digunakan oleh Anders Jonas Ångström ketika ia menemukan fenomena garis emisi diskrit pada tahun 1850-an.
Meskipun garis emisi disebabkan oleh transisi antara keadaan energi terkuantisasi dan dapat sangat tajam pada awalnya, mereka memiliki lebar tertentu, yaitu mereka tersusun atas lebih dari satu panjang gelombang cahaya. Perluasan garis spektrum ini memiliki beragam penyebab.
Spektroskopi emisi sering kali dirujuk sebagai spektroskopi emisi optik karena sifat cahaya yang dipancarkan.