克希荷夫光譜定律

在一八六〇年代，古斯塔夫·克希荷夫與羅伯特·本生總結出三條簡單的規則，說明你將看到三類光譜中的哪一類，以及為什麼。這些規則把光譜的外貌與產生光的物體的物理狀態連在一起——是一張從「外貌」通向「成因」的極其實用的地圖。

三條定律，用大白話說：第一，一個熾熱緻密的物體（固體、液體，或厚實的氣體）以平滑的連續光譜發光，是一道不間斷的彩虹。第二，一團熾熱稀薄的氣體以發射線光譜發光，只有幾條屬於自己顏色的亮線。第三，一團較冷稀薄的氣體坐在一個更熱的連續光源之前，便產生吸收線光譜，暗線恰好刻在這同一團氣體若被加熱便會明亮發出的那些顏色上。某一元素的亮線與暗線，總是落在完全相同的波長處。

這三條定律是恆星光譜學的基石。一顆典型的恆星呈現第三種情形：熾熱緻密的內部造出連續譜，外面裹著較冷稀薄的大氣，把吸收線印在其上。懂得這些定律，天文學家瞥一眼光譜便能立刻讀出其幾何格局——什麼是熱的、什麼是冷的、什麼是緻密的、什麼是稀薄的——遠在做任何細緻計算之前。