Una linea spettrale è una linea scura o chiara in uno
spettro altrimenti uniforme e continuo, è la conseguenza di un assorbimento o emissione di
fotoni in una stretta gamma di
frequenza. Le linee spettrali sono il risultato di interazioni tra un
sistema quantistico (di solito
atomi, ma qualche volta
molecole o
nuclei atomici) e singoli fotoni. Quando un fotone ha l'energia corretta per permettere un cambio nello stato energetico del sistema (nel caso di un atomo è solitamente un salto
orbitale di
elettrone), il fotone è assorbito. Poi sarà ri-emesso spontaneamente, o nella stessa frequenza dell'originale o in cascata, dove la somma dell'energia dei fotoni emessi sarà la stessa del fotone assorbito. La direzione dei nuovi fotoni non sarà in relazione alla direzione del fotone originale.
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