光子的发射与吸收

想象一个电子站在它的原子楼梯上，准备换台阶。往上要花费能量，往下则释放能量。它交易所用的货币就是光子——一份单独的光之小包。吸收，是电子靠吞下一个路过的光子来支付上一级的费用；发射，则是电子靠造出一个崭新光子并把它甩出去来支付下一级的费用。这种光包的双向往来，正是原子与辐射对话的方式。

关键的规则在于精确。一个光子的能量由它的颜色决定，而电子只能吸收能量恰好等于它两个能级之间某段真实间距的光子——太大或太小的，都会原封不动地擦身而过。当电子重新落下时，它发出的光子带走的能量正好等于那段间距，因而也正好是那种颜色。由于每种元素的间距各不相同，它所发射和吸收的光子便勾勒出一组独特的波长图案。

这正是每一条谱线背后的引擎。一团炽热的气体以其元素专属的颜色发出发射光子而发光；同一团气体若冷冷地坐在一个更亮的光源之前，便会从路过的光中偷走恰好那些颜色，留下一道道暗的吸收缺口。同一种机制，两副面孔——而整门解读星光的学问，全都依托于它。