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ヘリウム相スペクトル(へりうむそうすぺくとる)

最終更新:2026/4/22

ヘリウム原子が励起状態から基底状態に戻る際に放出される、特定の波長を持つ光のパターン。

別名・同義語 ヘリウム発光スペクトルヘリウムスペクトル

ポイント

ヘリウム相スペクトルは、プラズマ診断や天体物理学において、ヘリウムの存在や状態を分析するために利用される。特定の波長を観測することで、温度や密度などの情報を推定できる。

ヘリウム相スペクトルの概要

ヘリウム相スペクトルは、ヘリウム原子のエネルギー準位遷移に伴う光のスペクトルであり、特徴的な発光線を示す。これらの発光線は、ヘリウム原子の電子配置と量子力学的な規則によって決定される。

発見と歴史

ヘリウムは、1868年に太陽のスペクトル中に初めて観測された。フランス天文学者ピエール・ジャンセンとイギリスの天文学者ノーマン・ロックイヤーが、独立してこの現象を発見し、新たな元素の存在を示唆した。当初は「太陽元素」と呼ばれていたが、後に地球上でも発見され、ヘリウムと名付けられた。

スペクトルの特徴

ヘリウム相スペクトルは、可視光線、紫外線、赤外線領域にわたって様々な波長の光を含む。主要な発光線は、587.6 nm (黄色)、667.8 nm (赤色)、706.5 nm (赤色) などである。これらの発光線は、ヘリウム原子の電子が異なるエネルギー準位間を遷移する際に放出される。

応用分野

ヘリウム相スペクトルは、以下の分野で広く応用されている。

  • プラズマ診断: プラズマ中のヘリウム原子の発光スペクトルを分析することで、プラズマの温度、密度、組成などの情報を得ることができる。
  • 天体物理学:や星雲などの天体から放射される光のスペクトルを分析することで、天体の組成や物理状態を推定することができる。
  • ガス放電管: ヘリウムガスを封入した放電管は、特定の波長の光を発生させるため、分光器の光源やレーザーの媒体として利用される。
  • 半導体製造: 半導体製造プロセスにおけるプラズマエッチングにおいて、ヘリウム相スペクトルはプラズマの状態を監視するために使用される。

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