Det elektromagnetiska spektrumet, av vilket ljus är en bråkdel, är en kontinuerlig fördelning av våglängder som sträcker sig från ultraviolett till infraröd strålning. När elektromagnetisk strålning i form av ljus passerar genom ett material, absorberas eller avges vissa delar av det av mediet. När man observerar detta ljus genom ett spektroskop, visas dessa delar som ett linjespektrum – antingen ljust färgade emissionslinjer på en mörk bakgrund eller mörka absorptionslinjer på en ljust färgad bakgrund.
När vitt ljus passerar genom ett diffraktionsgitter uppträder ett kontinuerligt spektrum av ljus. Diffraktionsgittret har separerat ljuset i dess olika våglängder, från violett till rött, i det synliga området. Detta kontinuerliga spektrum avges av glödande fasta ämnen, vätskor och gaser under högt tryck. De två mest kända exemplen på detta är vitt ljus genom ett prisma och genom vattendroppar, som gör en regnbåge.
Det finns två typer av linjespektrum: ett emissionsspektrum och ett absorptionsspektrum. Den första kallas också ett ljust linjespektrum och består av några få färgglada linjer mot en mörk bakgrund. Varje linje representerar en unik våglängd, och det hela är unikt för just det elementet. Dessa ledningar avges när en lågtrycksgas sätts i kontakt med en elektrisk urladdning.
Ett mörklinjespektrum, eller absorptionsspektrum, är precis motsatsen – istället för ljusa linjer vid varje våglängd på en mörk bakgrund, har ett absorptionsspektrum mörka linjer vid motsvarande våglängder på en kontinuerlig bakgrund. Detta resultat är huvudfokus för absorptionsspektroskopi, och det skapas genom att ljus passerar genom en gas av det element som ska analyseras.
Fysikern Niels Bohr introducerade 1913 sin idé om varför atomspektrumet har de egenskaper och egenskaper det har. För att göra det teoretiserade Bohr sin egen modell av atomen, nu kallad Bohr-modellen. Det förutsätter att elektroner bara kan existera i diskreta banor runt kärnan och att endast vissa banor är stabila, vilket betyder att elektronen inte avger strålning. Strålning sänds dock ut när elektronen rör sig från en bana med högre energi till en lägre bana.
Spektroskopi är analysen av detta fenomen med hjälp av en maskin som kallas ett spektroskop. Inga två element avger eller absorberar exakt samma linjespektrum, så dessa observationer kan användas för att bestämma elementen i ett prov. Som ett resultat har astronomer börjat vända sina spektroskop till stjärnorna i ett försök att bestämma deras sammansättning och för alla interstellära medium mellan en viss stjärna och jorden.