基尔霍夫光谱定律

在一八六〇年代，古斯塔夫·基尔霍夫与罗伯特·本生总结出三条简单的规则，说明你将看到三类光谱中的哪一类，以及为什么。这些规则把光谱的外貌与产生光的物体的物理状态连在一起——是一张从「外貌」通向「成因」的极其实用的地图。

三条定律，用大白话说：第一，一个炽热致密的物体（固体、液体，或厚实的气体）以平滑的连续光谱发光，是一道不间断的彩虹。第二，一团炽热稀薄的气体以发射线光谱发光，只有几条属于自己颜色的亮线。第三，一团较冷稀薄的气体坐在一个更热的连续光源之前，便产生吸收线光谱，暗线恰好刻在这同一团气体若被加热便会明亮发出的那些颜色上。某一元素的亮线与暗线，总是落在完全相同的波长处。

这三条定律是恒星光谱学的基石。一颗典型的恒星呈现第三种情形：炽热致密的内部造出连续谱，外面裹着较冷稀薄的大气，把吸收线印在其上。懂得这些定律，天文学家瞥一眼光谱便能立刻读出其几何格局——什么是热的、什么是冷的、什么是致密的、什么是稀薄的——远在做任何细致计算之前。