大家好，我是站站，今天跟大家分享的是光谱仪的由来。
光线的乐谱
三百多年前的一天，英国剑桥大学一位年轻的教师在下课之后急急忙忙地回到宿舍。这一天天气很好，碧蓝的晴空中没有一丝云彩。他回来得很及时，下午的阳光正好猛烈地直射在宿舍的窗口，正是他期待了好几天的机会。他先严严实实地关了窗户，又拉上了窗帘，只留出了一道缝隙，露出窗户上事先已经打好的一个小孔。
阳光透过小孔射进阴暗的房间，形成一道细细的光柱。他捧着一只精心打磨好的三棱镜，仔细地把镜子凑到光柱前，小心地调整着角度。忽然间，“奇迹”发生了。五彩缤纷的色出现在他前方白色的墙壁上，按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来。一束细细的白色太阳光被分解成了一长条窄窄的带。
这就是人历史上第一次分解白光的实验，做实验的这位年轻人名叫伊萨克：牛顿。如果说太阳光是不同颜色的光线组合在一起弹奏的一曲乐章，那么这条长长的七色光带就是太阳光的乐谱”。牛顿给这道”光线的乐谱”起了个名字，叫“光谱”。他也因为这个小小的实验，成为了的奠基人。
牛顿当时看到的太阳光谱是从红色到紫色的一条颜色渐变的带，这部分的光被称为”可见光”，顾名思义，它们是用肉眼就能见到的光。其中，红光的波长最长，紫光的波长最短。不同波长的光通过透镜的时候，被折射的角度不一样，于是一束白光就被分成了各种不同色的单色光，这叫”色散”。光带上不同色的光之间没有明显的界线，牛顿把它们分成了七个色。
牛顿之所以把整条带分成七个色，是因为他偏爱”七”这个数字。实际上，蓝色和紫色之间的靛色更像是一段过渡，很难真的把它和左右两个颜色区分开来。实，在这条带的两端，还各自有一段肉眼看不见的部分，红色左端的部分叫“红外”，紫色右端的部分叫”紫外”。在这条光谱上越向左走，波长越长，最长的是射电波；越向右走，波长越短，最短的是伽马射线。
光学对天文学家来说，是非常重要的一门知识。为什么呢？因为天文学和其他学科不一样，它研究的东西离我们都非常遥远，看得见、摸不着。要知道，在二百多年前就曾经有人断言天文学已经走到了尽头，人类永远不可能知道星的化学组成。理由很简单：根本不可能飞到星上去，取回一点儿物质回来分析啊！那么现在天文学家的答复是：我们确实没法取回星上的物质，但我们确实能收集到来自星的东西啊！那是什么呢？是星光啊！
光仪遥
要把光分解成谱，必须让它经过光谱仪。它的核心部分当然是”分光”部分，承担这个任务的是棱镜或者光栅。光透过一条窄缝，射到分光棱镜或者分光光栅上，产生色散之后变成-束分散的彩光，再用特别敏感的探测器来接收每一道细细的谱线，最后成像得到星的光。现代天文学使用的光仪非常巨大，通常需要占据一整个大房间。
光谱型遥
在研究了几十万颗星的光之后，天文学家按照其表面温度把它们分成了七大类型，从最热到最冷，依次是0、B、A、F、G、K、M型。每个大类型下又分几个小类型，用数字表示。我们的太阳是一颗G2型星。我们知道，星的表面温度是和颜色一对应的，因此这七大类型也就各自有着不同的颜色。蓝色的O型、蓝白色的B型、白色的A型、黄白色的F型、黄色的G型、橙色的K型和红色的M型(由于星的辐射规律，宇宙中不存在绿色的)，七大类星各有着不同的质量、不同的亮度、不同的年龄和不同的寿命。
宇宙中正在上演星的“四世同堂”:最热、最亮、质量最大的O型星寿命只有几百万年，它们都是新近诞生的“小字辈”;而目前已知最老的恒星是一颗M型星，已经有多亿岁。要解释这个问题，还得先回到太阳光上来。在牛顿之后，科学家们又无数次重复了分解太阳光的实验。实验做得越来越仔细，使用的器材也越来越精密。他们发现，太阳光谱虽然是一条连续的光带，但这条光带上有许多非常细的亮线和暗线。
用科学上的术语来说，它们分别叫发射线”和”吸收线”。不同的发射线和吸收线对应着不同的元素，假如事先在实验室里找出谱线和元素的对应关系，就能从光中知道太阳表面都有些什么元素了。既然如此，那么只要得到星的光，不就也能知道星上的元素了吗？说起来简单，可是研究星的光，做起来其实并不容易。
因为来自星的光本来就很微弱，再要把它分解成不同颜色的光，从中辨认出谱线，那就必须要有足够大的望远镜来收集光线，足够长的收集星光的时间，还得有足够灵敏的底片把长时间内收集的星光都积累起来。它要求的是一整套相关行业的进步：只有能够制作足够大的、形状合乎要求的镜片，才能制作足够大的望远镜；只有能够精确地控制去跟踪指定的星，才能有足够长的时间来收集星光；只有化学水平达到一定的高度，才有能力制作灵敏的底片。
所以，直到19世纪末，对星光的研究工作才大规模地开展起来。也正是从这时候开始，光学成为了天文学家的”常规武器”。在他们的眼中，光就是它们的DNA，代表着人类所能知道的星的一切。这些来自不同星的“光线的乐谱”，一道道不同色彩的连续光背景，就像是定下的音调；一条条明暗相间的吸收线和发射线，就像是抑扬顿挫的音符。
它们结合在一起，唱出了星身上的一个个秘密：星们的温度、年龄、质量、运动特征、周边环境，甚至它们的”辈分”和“家族”，都在这乐谱”中表露无遗。这场盛大的”星空交响乐，从二百多年前牛顿的那一个小小实验开始悄悄演奏，最终从那一个短短的乐句，发展成了现代天体物理学这一辉煌的乐章。
好了，今天的分享就到这里了，我们下期见