共振光谱线

原子的基态与激发态间电偶极跃迁产生的波长最长的谱线

共振光谱线是指原子的基态与激发态间电偶极跃迁产生的波长最长的谱线，通常这条谱线的强度最强。

共振光谱线

原子的基态与激发态间电偶极跃迁产生的波长最长的谱线，通常这条谱线的强度最强。例如氢原子中的赖曼系第一条光谱线,钠原子主线系中的黄色D双线（见原子光谱、氢原子光谱、碱金属原子光谱）。

共振线

共振线（resonance line）是指处在基态的原子吸收某些具有特定频率的入射光。这些荧光谱线中波长最长的一个称为共振线。

概念说明

原子吸收共振线后发出的同频率荧光称为共振荧光。无论在发射光谱还是在吸收光谱中共振线通常是最强的。碱金属原子主线系的第一个双线（D线）就是共振线（见原子光谱、碱金属原子光谱）。但也可把所有能激发共振荧光的谱线都称为共振线，把其中波长最长的一个称做第一共振线。共振线多指第一共振线。[1]

原理

原子由激发态直接跃迁到基态所发射的谱线。由最低激发态跃迁到基态所发射的谱线，称为第一共振线。第一共振线的激发能最低，原子最容易激发到这一能级。因此，第一共振线辐射最强，最易激发。从狭义上讲，所谓共振线实际上仅指第一共振线。如果基态是多重态结构，则只有对应于跃迁到最低多重态组分而发射的谱线，才称为共振线。

由于不同元素的原子结构不同，其共振线也因此各有其特征。由于原子的能态从基态到最低激发态的跃迁最容易发生，因此对大多数元素来说，共振线也是元素的最灵敏线。原子吸收光谱分析法就是利用处于基态的待测原子蒸汽对从光源发射的共振发射线的吸收来进行分析的，因此元素的共振线一般被选作为分析线。

用共振线照射原子观察其共振荧光是探测和研究原子结构的一种非常灵敏和有效的方法，现在仍然使用[1]。

谱线

谱线是在均匀且连续的光谱上明亮或黑暗的线条，起因于光子在一个狭窄的频率范围内比附近的其他频率超过或缺乏。

谱线通常是量子系统（通常是原子，但有时会是分子或原子核）和单一光子相互作用产生的。当光子的能量确实与系统内能阶上的一个变化符合时（在原子的情况，通常是电子改变轨道），光子被吸收。然后，它将再自发地发射，可能是与原来相同的频率或是阶段式的，但光子发射的总能量将会与当初吸收的能量相同，而新光子的方向不会与原来的光子方向有任何关联。

根据气体、光源和观测者三者的几何关系，看见的光谱将会是吸收谱线或发射谱线。如果气体位于光源和观测者之间，在这个频率上光的强度将会减弱，而再发射出来的光子绝大多数会与原来光子的方向不同，因此观测者看见的将是吸收谱线。如果观测者看着气体，但是不在光源的方向上，这时观测者将只会在狭窄的频率上看见再发射出来的光子，因此看见的是发射谱线。

吸收谱线和发射谱线与原子有特定的关系，因此可以很容易的分辨出光线穿越过介质（通常都是气体）的化学成分。有一些元素，像是氦、铊、铈等等，都是透过谱线发现的。光谱线也取决于气体的物理状态，因此它们被广泛的用在恒星和其他天体的化学成分和物理状态的辨识，而且不可能使用其他的方法完成这种工作。

同核异能位移是由于吸收光子的原子核与发射的原子核有不同的电子密度。

除了原子-光子的相互作用外，其他的机制也可以产生谱线。根据确实的物理相互作用（分子、单独的粒子等等）所产生的光子在频率上有广泛的分布，并且可以跨越从无线电波到伽马射线，所有能观测的电磁波频谱。

致宽和移动

每条光谱线都倾向延伸在一段频率范围内，而不是单一的频率（即它有一个非零的带宽），另外他的中心也许也从中心波长转移至有名无实的波长中心。有一些原因可以导致频率致宽和位移，这些原因可以区分为两种主要的致宽类型－由于本身的情况和由于外在的情况。属于本身情况致宽的，可以归结于散发元素所在的区域内，通常小到足以确保局部热力平衡。外在情况的致宽，来自于光子穿越到达观测者的路径上所造成的光谱辐射分布变化的结果。它可能是彼此相距很远的距离，和某些数量的辐射，综合在一起造成的结果。

由本身作用的致宽

自然致宽：能量-时间不确定性原理使激发状态的生命期和经确的能量有所关联，所以一种原子在同一受激状态下，在不同的原子之间会有轻微的能量差异。这种致宽效应可以用洛伦兹函数来叙述，并且不会造成谱线的位移。由于不确定性原理，自然致宽可以实验性的做些修改，但只能在有限范围内以人为的予以抑制或提高衰减率。

热的多普勒致宽：在气体内散发辐射的原子有速度的分布，每个原子相对于观测者都有相对的运动速度，由于多普勒效应，辐射的光子都会红移或蓝移，气体的温度越高速度的分布范围也越广。因为谱线是所有发射的辐射的组合，因此温度越高的气体，散发出来的谱线也越宽广。这种致宽的效应可由多普勒外观来描述，也不会造成谱线的位移。

压力致宽：出现在附近的微粒将影响单独一个微粒发射的辐射，这种情况的发生有两个限制：

碰撞压力致宽：其他微粒与发射辐射中的微粒碰撞会中断发射的过程，碰撞的过程远比发射过程的期间为短。这个作用与气体的温度和密度有关，致宽的效应可以用洛伦兹函数来叙述，并且可能造成谱线的位移。

准静态压力致宽：其他微粒的出现会移转发射辐射为力的能阶，进而改变发射辐射的频率，影响的时间远比发射辐射的时间要长。这个作用与气体的密度有关，但对温度的反应却很迟钝。线性的外形取决于扰动力的形式和扰动微粒的距离，也许会对谱线中心造成移动。雷维偏阿尔法-稳定分布被发现能有效的描述一条准静态线的外观。

压力致宽也许可以归类于来自于自然的扰动力。

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