天文在线▲人类科学的大跨越，物质内部其实别有洞天？，发射波谱的发现历史当物体产生光

发射波谱【天文在线▲人类科学的大跨越，物质内部其实别有洞天？，发射波谱的发现历史】当物体产生光
任何材料变热的时候，都倾向发光。在日常生活中，厨具、灯泡的金属灯丝或者太阳都可以用这个现象解释。

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在19世纪后期，科学家们也通过在实验室里加热物质来观察这一现象，但不知道如何解释它。然而，他们知道如何将气体发出的光分解成光谱，通过观察光线的特征可以判断其所含的化学元素。 1859年，德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫称这种光谱为"发射频谱" 。

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图解：自发发射示意图
很多研究人员都试图解释物质如何产生发射光谱，但他们都没有成功。 1900年，德国物理学家马克斯·普朗克部分回答了这个问题。
普朗克首先发现，利用当时的物理原理，是不可能克服这个问题的。于是，他阐述了一个革命性的理论，它标志着现代物理学的开始和在此之前物理学的结束。

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在他的理论中，普朗克断言光只能以小束能量发射，他称之为"量子" ，后来改名为"光子" 。这样一项建议与当时已知的光有悖。

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光由此被认为是一种连续能量的形式，在电磁波的外观下传播，而不是像粒子的光子存在那样，作为不连续能量的一种形式存在。

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德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于1905年加入这一领域的研究。他不仅同意普朗克的观点，而且提出了更进一步的看法：他认为，除了偶尔会有像粒子（光子）一样的特征外，光还具有不断上下起伏的特点，所以必须把光看成一个具有波粒二象性的物质。

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此外，爱因斯坦还确定光子的能量与其辐射的波长有关。因此，根据他的说法，波长较大的波（如红光）携带的能量很少，而波长短的波（如紫光）携带的能量更多。
1913年，丹麦物理学家尼尔斯·亨里克·大卫·波尔将普朗克和爱因斯坦的进步性理论纳入他的新原子模型，并解释了物质如何以粒子的形式发出光。根据波尔的说法，原子是由带负电荷的电子组成的，这些电子绕着带正电荷的原子核运行，从它们轨道到原子核的距离非常特殊。

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靠近原子核的轨道上的电子能量相对较少，实际上它被吸引它的核牢牢地遏制住了。因此，我们必须给它大量的能量，才能把它移动到一个更高的轨道。占据更远位置的电子具有大量的能量，为了留在轨道上，它必须补偿它自己与试图对其施加吸引力的原子核的巨大距离。因此，只需给它很少的能量，就可以将其移动到更高的轨道了。

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波尔说，当一个天体被加热时，它的一些电子吸收能量，并倾向于从近轨道迅速移动到离原子核更远的轨道。然后，每个电子自行返回到位于原子核附近的原始轨道，降低其能量含量，使其可以稳定的存在于原始轨道上。