สเปกตรัมของแสง

สสารเมื่อได้รับความร้อนจะปลดปล่อยแสงออกมาโดยอาจมีหลายสีรวมกัน ซึ่งขึ้นกับการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในแต่ละอะตอม สเปกโตรมิเตอร์ (spectrometer) จึงเป็นเครื่องมือที่ใช้วัดมุมของแต่ละแสงสีที่ได้จากการกระจายของแสงผ่านปริซึม (prism) หรือจากการเลี้ยวเบนของแสงผ่านเกรตติง (grating) โดยข้อมูลเหล่านี้เรียกว่าสเปกตรัมเส้นสว่าง (bright line spectrum) ซึ่งเป็นข้อมูลที่สำคัญมากในการวิเคราะห์สสารต่าง ๆ เช่นวิเคราะห์โครงสร้างอะตอม วิเคราะห์อะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล หรือพิจารณาอะตอมบนดวงดาวที่อยู่ห่างไกลหลายล้านปีแสงได้
​       นอกจากการวิเคราะห์แสงสีที่ได้จากสสารเมื่อได้รับความร้อนแล้ว เรายังสามารถใช้สเปกโตรมิเตอร์ในการศึกษาสสารอุณหภูมิปกติ โดยการฉายแสงขาว (white light) ซึ่งประกอบด้วยทุกแสงสีในช่วงสเปกตรัมที่ตามองเห็น (visible spectrum) ผ่านสสารอุณหภูมิปกติ จะได้สเปกตรัมดูดกลืน (absorption spectrum) เราจะมองเห็นทุกแสงสีในช่วงสเปกตรัมที่ตามองเห็น ยกเว้นบางแสงสีที่ถูกดูดกลืนด้วยสสารนั้น ซึ่งเป็นแสงสีเดียวกันกับที่สสารนั้นปลดปล่อยขณะได้รับความร้อน

Credit : Chemistry & chemical reactivity5ed, Kotz, Tomson/BrooksCole, 2003

สเปกโตรมิเตอร์ประกอบด้วย ตัวทำแสงขนาน  (collimator) เกรตติงหรือปริซึม และกล้องโทรทัศน์ (telescope) โดยทำการฉายแสงที่ต้องการวิเคราะห์ผ่านช่องแคบ (slit) ของตัวทำแสงขนาน ณ ตำแหน่งโฟกัสของเลนส์นูนทำให้เกิดแสงขนานผ่านเกรตติงหรือปริซึม แต่ละแสงสีจะเบนไปด้วยมุมที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถอ่านค่าได้จากสเกลเวอร์เนีย (vernier) โดยการหมุนกล้องโทรทัศน์จนพบแสงสีแต่ละแสงสีที่ชัดเจน