Una línea oscura o brillante en un espectro por lo demás uniforme y continuo, resultante de la emisión o absorción de luz.Una línea espectral es una característica oscura o brillante en un espectro por lo demás continuo, producida cuando los átomos o moléculas absorben o emiten luz en longitudes de onda específicas. Cada elemento y molécula tiene un conjunto único de líneas espectrales, como una huella dactilar, que revela su presencia y propiedades en objetos distantes. Las líneas espectrales son la herramienta principal que usan los astrónomos para determinar la composición, temperatura, densidad y movimiento de los cuerpos celestes.
La conexión entre las líneas espectrales y los elementos se estableció en la década de 1850 por Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen, quienes demostraron que cada elemento produce un patrón de líneas único. Esto sentó las bases de la astrofísica.
Cuando la luz atraviesa un gas, los átomos absorben fotones con energías que coinciden con las transiciones electrónicas, creando líneas de absorción oscuras. Por el contrario, los átomos excitados emiten fotones con esas mismas energías, produciendo líneas de emisión brillantes. Las longitudes de onda exactas están determinadas por la mecánica cuántica: los niveles de energía discretos de los electrones en los átomos. Al dispersar la luz en un espectro con un espectrógrafo, los científicos pueden identificar estas líneas y medir desplazamientos (efecto Doppler) para inferir velocidades.
Las líneas espectrales se utilizan en astronomía para medir el corrimiento al rojo de las galaxias, en química para identificar sustancias y en medicina para diagnósticos no invasivos como la oximetría de pulso.
El elemento helio fue descubierto en 1868 como una línea espectral amarilla brillante en el espectro del Sol antes de que se encontrara en la Tierra.
