吸収線とスペクトル

質問

講義で、太陽の光を分光器に当てると波長の長さにより虹の色の帯(スペクトル)に分かれ、そのスペクトルを良く見るといろんなところに黒い線(吸収線)があり、それを調べる事によって太陽のいろんなこと(表面の物質等)を知ることができると習ったのですが、吸収線(黒い線)のできる原因と、なぜ吸収線を調べる事で太陽の成分(物質)が分かるのかが良く理解できませんでした。

どなたか上記の内容にお詳しい方おられましたら、分かり易くご教授頂ければ幸いです。

「質問要約」
・なぜスペクトルに黒い線(吸収線)が表れるのか？
・吸収線でなぜ太陽の成分(物質)がわかるのか？
●[追加]恒星が近づきつつあるのか、離れつつあるのかも分かると習ったのですが、なぜそんなことが分かるのか？

あと、原子の光の吸収と放出、遷移確率、などの説明もあったのですが、そちらの方も良く分かりませんでしたので、付随してご教授の程どうぞ宜しくお願い致します。

回答No.2

tyoukaifusuma2 · ベストアンサー

・なぜスペクトルに黒い線(吸収線)が表れるのか？
・吸収線でなぜ太陽の成分(物質)がわかるのか？

　原子や分子は特定の波長の光を吸収するから。
　だから太陽からの光を分析すると、太陽中心部で発生
　した光が太陽大気を通るときにある波長の光が吸収され、
　地球で観測するとその部分に黒い線が現れる。

　逆にいうと黒い線＝その元素が太陽に存在する、
　といえるから。

●[追加]恒星が近づきつつあるのか、離れつつあるのかも分かると
　習ったのですが、なぜそんなことが分かるのか？

　波長が全体的に赤（長いほう）に移動していたら→遠ざかっている
　波長が全体的に青（短いほう）に移動していたら→近づいている

回答No.1

noname#21649

＞原子の光の吸収と放出

まず．原子の構造を思い出してください。
中心部に原子核が有り．原子核の周りを適当に電子が回っています。
さて．電子が外側の軌道から内側の軌道に移動したときに．光を発します。
逆に．内側の軌道から外側の軌道に移動したときに．光を吸収します。

この移動する割合が
＞遷移確率、
でしょう（最近の言葉がわからない）。

＞講義で、
という事なので．大学生でしょう。図書館で．次の本を見つけてください。
日本化学会．化学便覧．丸善
原子の遷移エネルギー
の数値表がどこか（多分原子きゅうこう分析のあたり）に乗っています。このエネルギーに相当する光の波長を計算で求めてください。すると．吸収線・発光線で元素が特定できる事が見当つくでしょう。