光譜（spectrum）：它是一種通過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后分散的單色光根據(jù)波長（或頻率）大小排列的圖案，全稱為光學(xué)頻譜。光譜中最大的可見光譜是電磁光譜中人眼可見的一部分，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱為可見光。光譜并不包含人腦視覺所能區(qū)分的所有顏色，如棕色和粉色。光波是原子運動過程中電子產(chǎn)生的電磁輻射。各種物質(zhì)的原子內(nèi)部電子運動不同，因此它們發(fā)出的光波也不同。研究不同物質(zhì)的發(fā)光和吸光具有重要的理論和實際意義，已成為光譜學(xué)的一門特殊學(xué)科。分子的紅外吸收光譜一般研究分子的振動光譜和旋轉(zhuǎn)光譜，其中分子振動光譜一直是主要的研究課題。

原理 復(fù)色光中有各種波長(或頻率)的光，這些光在介質(zhì)中有不同的折射率。因此，當(dāng)復(fù)色光通過具有一定幾何形狀的介質(zhì)（如棱鏡）時，不同波長的光會因出射角的不同而分散，并投射出連續(xù)或不連續(xù)的彩色光帶。這一原理也應(yīng)用于著名的太陽光色散實驗中。太陽是白色的。當(dāng)它被棱鏡折射時，它將形成一個連續(xù)分布在紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、靛藍(lán)和紫色的彩色光譜，覆蓋約390到770納米的可見光區(qū)域。

歷史上，這一實驗是由英國科學(xué)家艾薩克·牛頓爵士于1665年完成的，使人們第一次接觸到光的客觀和定量特征。由于每個原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來識別物質(zhì)和確定其化學(xué)成分，這種方法被稱為光譜分析。光譜分析在科學(xué)技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用，在歷史上，光譜分析也幫助人們發(fā)現(xiàn)了許多新的元素。19世紀(jì)初，在研究太陽光譜(見圖1.5)時，發(fā)現(xiàn)其連續(xù)光譜中有許多暗線。起初，我不知道這些暗線是如何形成的。后來，人們了解了吸收光譜的原因，才知道這是太陽內(nèi)部發(fā)出的強光通過溫度相對較低的太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜。仔細(xì)分析這些暗線，并將其與各種原子的特征光譜進(jìn)行比較。

人們知道太陽大氣中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素。隨著各種光譜巡邏項目的實施，越來越多的研究致力于更深入的光譜分析，從各種分辨率光譜，從紫外線到射電波長范圍的天體光譜，可以獲得越來越多的天體信息，如元素豐度、恒星大氣參數(shù)、速度（紅色移動）、星族、恒星形成率...通過光譜越來越多地可以還原各種天體進(jìn)化的場景。