Електромагнітне випромінювання небесних тіл - основне джерело інформації про космічні об'єкти. Досліджуючи електромагнітне випромінювання, можна дізнатися температуру, щільність, хімічний склад та інші характеристики даного нас об'єкта.

Повний опис властивостей електромагнітного випромінювання та його взаємодії з речовиною дається квантовою електродинамікою - однієї з найскладніших теорій сучасної фізики. Відповідно до цієї теорії, електромагнітне випромінювання має як хвильовими властивостями, так і властивості потоку частинок, званих фотонами або квантами електромагнітного поля.

Хвильові властивості електромагнітного випромінювання визначаються взаємодіючими змінними електричними і магнітними полями. Так само як і будь-яка хвиля електромагнітне випромінювання характеризується частотою, що позначається зазвичай літерою v, і довжиною хвилі λ. V = c / λ, де с - швидкість світла.

Якщо розглядати електромагнітне випромінювання як потік фотонів, то його основна характеристика визначається енергією фотонів E, пов'язаної з частотою формулою Планка : E = hv, де h - постійна Планка, v - частота випромінювання

Зазвичай небесні тіла випромінюють відразу на багатьох довжинах хвиль. Розподіл енергії випромінювання по довжинах хвиль називається спектром випромінювання, а визначення характеристик випромінюючих тіл по їх спектру - спектральним аналізом. Розрізняють три основних види спектрів: безперервний спектр лінійний спектр поглинання лінійний емісійний спектр

В оптиці спе́ктром (лат. spectrum привид) називається сукупність монохроматичних випромінювань, що належать до складу складного випромінювання. Спектр випромінювання може описуватися графічною,аналітичною або табличною залежністю.лат.монохроматичних випромінюваньвипромінюванняграфічноюаналітичною Галузь фізики, яка вивчає оптичні спектри, називається спектроскопією. Прилади, якими вимірюються спектри, називаються спектрометрами.спектроскопієюспектрометрами

У безперервному спектрі присутній випромінювання в широкому діапазоні довжин хвиль. Такий спектр має випромінювання нагрітого щільної речовини, причому, чим вище температура, тим на меншу довжину хвилі доводиться максимум випромінюваної тілом енергії. Інший приклад з безперервним спектром - хмара електронів, що рухаються з великою швидкістю в магнітному полі. Що виникає при цьому випромінювання називається синхротронним випромінюванням.

Суцільний спектр видимого випромінювання

Спектр поглинання утворюється при проходженні випромінювання з безперервним спектром через холодний газ. При цьому кожен газ поглинає на певних довжинах хвиль. Ділянки спектру, на яких відбувається помітне поглинання, називаються лініями поглинання. Так, наприклад, при проходженні випромінювання через холодний водень утворюються лінії поглинання на довжинах хвиль 121,6 нм, 102,6 нм та ін Нейтральний гелій найсильніше поглинає на довжині хвилі 58,4 нм.

Лінійчатий спектр видимого водню

Смугастий спектр спектр, монохроматичні складові якого утворюють групи (смуги), що складаються з безлічі тісно розташованих монохроматичних випромінювань. Смуги випромінювання в різних хімічних елементів різні, на чому і оснований спектральний аналіз речовин при аналізі сполук невідомого складу.спектральний аналіз

Смугастий спектр видимого випромінювання азоту