Isaac Newton liet in 1666 zien dat wit licht met een prisma uiteenvalt in alle kleuren van de regenboog, van violet (ongeveer 380 nm) tot rood (ongeveer 750 nm). Het zichtbare licht is maar een klein deel van het elektromagnetisch spectrum, dat loopt van gammastraling via röntgen, ultraviolet, zichtbaar licht en infrarood tot microgolven en radiogolven.
Je onderscheidt drie soorten spectra. Een continu spectrum bevat alle kleuren en komt van een hete vaste stof of dicht gas, zoals een gloeidraad. Een emissiespectrum bestaat uit losse heldere lijnen en komt van een heet, ijl gas: elk element heeft zijn eigen ‘streepjescode’. Waterstof geeft zichtbare lijnen bij 656, 486, 434 en 410 nm; natrium kleurt een vlam of straatlantaarn geel door zijn lijn bij 589 nm. Een absorptiespectrum is een continu spectrum met donkere lijnen, doordat koeler gas daartussen precies die golflengten wegvangt. De lijnen ontstaan doordat elektronen tussen vaste energieniveaus springen en daarbij een foton van één bepaalde energie uitzenden of opnemen.
Joseph von Fraunhofer ontdekte in 1814 honderden donkere lijnen in het zonnespectrum. Gustav Kirchhoff en Robert Bunsen toonden rond 1860 aan dat ze bij bepaalde elementen horen, en in 1868 werd in het zonnespectrum een onbekend element gevonden: helium. Zo weten sterrenkundigen waar sterren van gemaakt zijn en, via de roodverschuiving van de lijnen, hoe snel ze bewegen.
In welke discipline?
Natuurkunde (optica, kwantumfysica), scheikunde (spectroscopie, vlamkleuren) en sterrenkunde.