वर्णपटविज्ञान २

डेल्टा सेफी आणि RR लायरी यांसारखे तारे स्पंदनशील असल्याने त्यांच्या अरीय वेगात आवर्ती बदल होतो. याचे कारण ताऱ्याचे वातावरण प्रसरण पावते तेव्हा सर्व रेषा लघुतरंगलांबीकडे सरकतात व ते आकुंचन पावते तेव्हा त्या दीर्घतरंगलांबीकडे सरकतात. दोन्ही वेळी रूपालेखांचा आकार त्रिकोणी असतो. [ आ. २९ (इ) मधील E हे बाह्य वातावरण प्रसरण पावत असल्याने त्याच्या टिंबांनी दाखविलेल्या भागात उत्पन्न होणारी अरुंद शोषण रेषा आ. २९ (इ’) मध्ये डाव्या बाजूस जंबुपार भागाकडे सरकलेली दिसते ]. याच्या उलट डेल्टा कॅनिस मेजॉरिस व एप्सायलॉन ओरायनी यांसारख्या महत्तम ताऱ्यांच्या वर्णपटांत अत्यंत रुंद पण रेषामध्याच्या दोन्ही बाजूंस सारखा आकार असलेल्या शोषण रेषा आढळतात [ आ. २९ (इ’) मध्ये तुटक रेषेने दाखविलेला रूपालेख पहा]. त्यांची रुंदी वातावरणातील बृहत् संक्षोभनामुळे उत्पन्न झालेली असते.

(ई)गुरुत्वाकर्षणीय परिणाम: आइनस्टाइन यांच्या व्यापक सापेक्षता सिद्धांताप्रमाणे [⟶ सापेक्षता सिद्धांत ] गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राचा उत्सर्जित वर्णरेषेच्या कंप्रतेवर (किंवा तरंगलांबीवर) परिणाम होतो. उच्च गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात उत्पन्न झालेल्या फोटॉनांची ऊर्जा कमी भासते अथवा त्यांची तरंगलांबी वर्णपटाच्या तांबड्या भागाकडे सरकलेली दिसते. याचे प्रत्यंतर व्याध B या लघुतम ताऱ्याच्‍या वर्णरेषांत दिसून येते.

आकाशातील इतर ज्योतींचे वर्णपट :(अ) सूर्याच्या ग्रहमालेतील ज्योती : (१) सूर्यकिरीट : हा सूर्याच्या वातावरणाचा सर्वांत बाहेरचा व सर्वांत विरल भाग होय. तोफक्त खग्रास सूर्यग्रहणाच्या वेळी दिसतो. सूर्याच्या परावर्तित प्रकाशामुळे तो चमकत असल्याने त्याचा वर्णपट अखंड वर्णपटच होय परंतु त्यात फ्राउनहोफर रेषा दिसत नाहीत. कारण किरिटातील वेगवान इलेक्ट्रॉनांच्या प्रकीर्णनात झालेल्या डॉप्लर परिणामामुळे त्या खूप रुंदावून दिसेनाशा होतात. यासाठी किरिटाचे तापमान १०^६ अंश के. असले पाहिजे. किरिटातून होणारे रेडिओ तरंगांचे उत्सर्जन व त्याच्या वर्णपटात दिसणाऱ्या Fe, Ca, Ni यांच्या अतिआयनीभूत अणूंच्या उत्सर्जन रेषा यांच्यामुळे १०^६ अंश के. या तापमानाला पुष्टी मिळते. किरिटाच्या उत्सर्जन रेषांत Fe XIV λ ५,३०३ Å ही हिरवी रेषा, Fe XIII λ ३,३८८ Å ही जंबुपार रेषा व Fe XIII च्याच λ १०,७४७ Å व λ १०,७९८ Å या अवरक्त रेषा सर्वांत उठून दिसतात. बी. एडलेन यांनी त्यांची उत्पत्ती समजून घेतली त्यापूर्वी या रेषा करोनियम नावाच्या अज्ञात मूलद्रव्याच्या असाव्यात, असा चुकीचा तर्क होता.

(२) ग्रह : विल्यम हगिन्झ यांनी दाखविल्याप्रमाणे ग्रह व उपग्रह स्वयंप्रकाशित नसून सूर्याच्या परावर्तित प्रकाशामुळे चमकतात, कारण ग्रहांचे वर्णपट म्हणजे फ्राउनहोफर रेषांसकट सूर्याच्या वर्णपटाची नक्कलच असते. तरी पण वातावरण असलेल्या ग्रहांच्या वर्णपटांत त्यांच्या स्वतःच्या अशा काही शोषण रेषा दिसतात त्यावरून शुक्राच्या वातावरणात कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू आणि गुरू, शनी, प्रजापती (युरेनस) व वरुण (नेपच्यून) या ग्रहांच्या वातावरणात त्याचप्रमाणे शनीच्या टायटन या उपग्रहाच्या वातावरणात मिथेन असल्याचे समजते. गुरू व शनी यांच्या वातावरणात अमोनिया पण सापडतो. याशिवाय पृथ्वी व मंगळ सोडल्यास इतर ग्रह-उपग्रहांवर म्हणण्यासारखे वातावरण नाही.मंगळावरचे वातावरण अत्यंत विरल असून त्यात थोडे बाष्प असावे.

(३) धूमकेतू : सूर्यापासून दूर असतात तेव्हा धूमकेतूही सूर्याच्या परावर्तित प्रकाशाने चमकतात पण सूर्याजवळ आले म्हणजे त्यांच्यातील बर्फमय कणांचे बाष्पीभवन होते आणित्यांच्यातील अणू व रेणू सूर्याच्या प्रारणाच्या दाबाने दूर फेकले जाऊन एकलांब पुच्छ तयार होते. सूर्याच्या प्रारणामुळे रेणू व मूलके उत्तेजित होऊन उत्सर्जन रेषा प्रगट होतात. शीर्ष-भागात CN, C₂, CH, OH, NH, CH⁺, CH₂ यांच्या व पुच्छ भागात CO⁺, N₂⁺, NH₂ यांच्या उत्सर्जन रेषा दिसतात. काही धूमकेतूंच्या वर्णपटांत Na, Fe व Cr या अणूंच्या उत्सर्जन रेषाही आढळतात.

(आ) आकाशगंगेतील ज्योती : (१) वायुमय अभ्रिका : ओरायन (मृग) अभ्रिकेसारख्या वायुमय अभ्रिकांच्या वर्णपटात अंधुक पार्श्वभूमीवर उत्सर्जन रेषा दिसतात व अँड्रोमेडा (देवयानी) अभ्रिकेसारख्या सर्पिल अभ्रिकांचे वर्णपट ताऱ्यांसारखेच असतात, असे हगिन्झ यांना एकोणिसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात कळून आले. वायुमय अभ्रिका आपल्या आकाशगंगेतच असून सर्पिल अभ्रिका म्हणजे आपल्या आकाशगंगेसारख्याच स्वतंत्र दीर्घिका होत, ही गोष्ट आता सर्वमान्य झाली आहे. त्यांच्या जवळच्या ताऱ्यांच्या प्रकाशामुळे चमकणारे आंतरतारकीय अवकाशातील वायुमेघ म्हणजेच वायुमय अभ्रिका होत. प्रकाशित करणारा तारा फार उष्ण नसेल, तर अभ्रिका नुसता त्याचा प्रकाश परावर्तित करते परंतु प्रकाश देणारा तारा उष्ण O किंवा B तारा असेल, तर त्याच्या जंबुपार किरणांमुळे अभ्रिकेतील अणू आयनीभूत होतात आणि आयनीभूत अणू व इलेक्ट्रॉन यांचे पुनर्मीलन झाले म्हणजे उत्सर्जन रेषा उत्पन्न होतात. हायड्रोजनाची लाल H_∝ रेषा सर्वांत अधिकतेने आढळून येते, म्हणून या H II विभागांचे लाल प्रकाशात सहज छायाचित्रण करता येते. O II च्या λ ३,७२६ Å व λ ३,७२९ Å, O III च्या λ ४,९५९ Å व λ ५,००७ Å आणि N II च्या λ ६,५४८ Å व λ ६,५८४ Å या निषिद्ध रेषाही बहुतेक सापडतात. वायुमय अभ्रिकेतील अतिविरल अवस्थेमुळे या निषिद्ध रेषा उत्पन्न होतात. λ ४,९५९ Å व λ ५,००७ Å या रेषा पूर्वी नेब्युलियम नावाच्या अज्ञात मूलद्रव्याच्या मानल्या जात होत्या, त्या O III च्या आहेत हे आय्. एस्. बोएन यांनी सिद्ध केले.

(२) बिंबाभ्रिका: क्रॅब अभ्रिका व लायरा तारकासमूहातील कंकणाकृती अभ्रिका ही यांची उदाहरणे होत. नवतारे व अतिदीप्त नवतारे यांचा स्फोट होऊन बिंबाभ्रिका तयार होतात. यात एखाद्या ताऱ्याचा महास्फोट होऊन त्यातील पदार्थ आंतरतारकीय अवकाशात फेकला जातो. काही काळ गेल्यावर ही अभ्रिका प्रसरणाने मोठी होते व दूरदर्शकातून ग्रहांच्या बिंबासारखी दिसते. बिंबाभ्रिकांच्या वर्णपटांतही हायड्रोजन, O III, N II, O I व Ne III यांच्या उत्सर्जन रेषा आढळतात. त्यांच्या तीव्रतेवरून केंद्रस्थित ताऱ्याचे तापमान ५०,०००^० के. असावे, असे एच्. झान्स्ट्रा यांनी अनुमान काढले. [⟶ अभ्रिका].

(३) आंतरतारकीय वायू : ताऱ्यांच्या मधील अवकाश रिकामा नसून १ अणू/घ. सेंमी. इतक्या विरल वायुपदार्थाने भरलेला आहे. त्याचा प्रमुख घटक हायड्रोजन असून त्याची २१ सेंमी. तरंगलांबीची एक उत्सर्जन रेषा आहे. एच्. आय्. ईवेन व ई. एम्. पर्सेल यांनी १९५१ मध्ये ती प्रथम रेडिओ दूरदर्शकाच्या साहाय्याने संशोधित केली. आपल्या आकाशगंगेचे परिभ्रमण व तिच्यातील सर्पिल भुजांची ठेवण यांचे ज्ञान मिळविण्यास तिचा चांगलाच उपयोग झाला. दूरच्या ताऱ्यांच्या वर्णपटात दिसून येणाऱ्या निरुंद शोषण रेषांच्या द्वारे इतर आंतरतारकीय अणूंचे अस्तित्व अगोदरच माहीत झालेले होते. त्यात Nal च्या λ ५,८९०Å व λ ५,८९६ Å या D₁, D₂ रेषा Ca II च्या λ ३,९३४ Å व λ ३,९६७ Å या KH रेषा, तसेच Fe I, K I, Ti II व CH यांच्या मूळरेषांचा (अणूच्या वा आयनाच्या वर्णपटातील ज्या रेषांच्या बाबतीत उत्तेजनाकरिता सर्वांत कमी ऊर्जा लागते अशा रेषांचा) समावेश होतो.

इ. स. १९६३ नंतर रेडिओ दूरदर्शकांच्या साहाय्याने ४०-५० आंतरतारकीय रेणूंच्या वर्णरेषांचा शोध लागला आहे. त्यावरून आंतरतारकीय अवकाशात OH (λ १८ सेंमी.), अमोनिया (λ १.३ सेंमी.), जलबाष्प (λ १.४ सेंमी.), CO (λ २.६ सेंमी.) यांसारखे लहान, तसेच फॉर्माल्डिहाइड (H₂CO), मिथिल अल्कोहॉल (CH₃OH), ॲसिटाल्डिहाइड (CH₃CHO) यांसारखे मोठे कार्बनी रेणूही सापडले आहेत. त्यांपैकी OH च्या साहाय्याने विशाल आंतरतारकीय मेघांचे आणि CO च्या साहाय्याने आकाशगंगेतील सूक्ष्म गतीचे अध्ययन करणे शक्य झाले आहे. [ ⟶ आंतरतारकीय द्रव्य].

(इ) दीर्घिका : प्रत्येक दीर्घिकेत १०^९ ते १०^११ इतके तारे असतात. म्हणून दीर्घिकेचा वर्णपट म्हणजे सर्व प्रकारच्या ताऱ्यांच्या वर्णपटांचे मिश्रण असते. दीर्घिकांच्या वर्णपटांचे वर्गीकरण व त्यांचे विवरण डब्ल्यू. डब्ल्यू. मॉर्गन व एन्. यू. मेयॉल यांनी १९५७ मध्ये सुरू केले. त्यावरून बहुतेक दीर्घिकांत सूर्याच्या आसमंतातील ताऱ्यांसारखेच तारे आहेत असा निष्कर्ष निघतो परंतु अँड्रोमेडा दीर्घिकेसारख्या गुरुमत दीर्घिकेच्या केंद्रभागी मंदप्रकाशी लालसर तारे जास्त असावेत, असा अंदाज आहे.

सर्व दीर्घिकांतील शोषण रेषा दीर्घ तरंगलांबीकडे सरकलेल्या दिसतात म्हणजे सर्व दीर्घिका आपल्यापासून दूर जात आहेत. ही ताम्रच्युती दीर्घिकेच्या अंतराच्या सम प्रमाणात वाढते, असा १९२९ मध्ये एडविन हबल यांनी शोध लावला. दीर्घिकांनी बनलेले आपले विश्व प्रसरण पावत आहे असा त्यावरून निष्कर्ष निघतो. प्रसरणस्फोट दाखविणाऱ्या रेडिओ दीर्घिका आणि आकुंचनस्फोट दाखविणाऱ्या ⇨क्वासार ज्योतीच्या वर्णपटांचा अभ्यास करून विश्वप्रसरणाबद्दल अधिक ज्ञान मिळविता येईल. [⟶ दीर्घिका].

अंतरिक्षीय वर्णपटावलोकन : दृश्य प्रकाश व रेडिओ तरंग पृथ्वीच्या वातावरणातून आरपार जाऊ शकतात परंतु विद्युत् चुंबकीय प्रारणाच्या अवरक्त, जंबुपार, क्ष-किरण व गॅमा-किरण विभागांचे पृथ्वीच्या वातावरणात शोषण होते म्हणून त्यांचे अध्ययन करण्यासाठी बलून, रॉकेट व कृत्रिम उपग्रह यांत उपकरणे बसवून त्याद्वारे अवलोकन करावे लागते. अशा रीतीने मिळालेल्या माहितीचा खाली थोडक्यात आढावा घेतलेला आहे.

(अ) अवरक्त विभाग : ५,०००^० ते ३,०००^० के. पृष्ठतापमानाच्या K व M गटांतील ताऱ्यांची पुष्कळशी ऊर्जा १ ते ५ μm तरंगलांबीच्या अवरक्त भागात उत्सर्जित होते. त्यामुळे अशा अवलोकनातून त्यांच्या अंगभूत दीप्‍तिमानाचे योग्य अनुमान करता येते. याशिवाय कित्येक ताऱ्यांत  ५ त २० μm तरंगलांबीचे प्रारण अपेक्षेपेक्षा अधिक सापडते. त्यावरून त्यांच्याभोवती धूलिकणांचे आवरण असते असे समजले. यात प्रमुख श्रेणीतून बाहेर पडलेल्या उत्क्रांत ताऱ्यांचा (महातारे, महत्तम तारे, कार्बन तारे, व्होल्फराये तारे इत्यादींचा) समावेश होतो. तसेच ज्या धूलिमेघांत ताऱ्यांची उत्पत्ती होत आहे त्यांतूनही अवरक्त प्रारण उत्सर्जित होते असे आढळले आहे. इन्फ्रारेड ॲस्ट्रॉनॉमिकल सॅटेलाइट (IRAS) या खगोलवैज्ञानिक उपग्रहाद्वारे आकाशगंगेतील अशा सर्व अवरक्त उद्‍गमांचे टिपण झाले असून आल्फा लायरीसारख्या काही ताऱ्यांभोवती ग्रहोत्पत्तीपूर्वीची धूलिवलये सापडली आहेत.

(आ) जंबुपार विभाग : उच्च तापमानाच्या O वर्गातील ताऱ्यांची  जवळजवळ सर्व ऊर्जा १०० ते ३,००० Å तरंगलांबीच्या जंबुपार विभागात साठवलेली असते म्हणून जंबुपार वर्णपटाचे अवलोकन करून त्यांचे पृष्ठतापमान निश्चित करता येते व मूलद्रव्यांचे प्रमाण माहीत होते. यात साधारण O तारे, बिंबाभ्रिकांच्या केंद्रातील तारे, उष्ण लघुतर तारे व लघुतम तारे यांचा समावेश होतो. त्यांपैकी काहींत हीलियमाचे व काहींत कार्बन-ऑक्सिजनाचे प्रमाण अत्याधिक असल्याचे समजले आहे. सूर्यासारख्या कमी पृष्ठतापमानाच्या ताऱ्यांभोवतीसुद्धा १०^४ ते १०^५ तापमानाचे वर्णवलय असते व त्यातून जंबुपार विभागातील Mg II (२,८०० Å), CIV (१,५०० Å), Si IV (१,४०० Å), NV (१,२४० Å), L∝ (१,२१५ Å) इ. रेषांचे उत्सर्जन होते, असे आढळून आले आहे.

यांशिवाय P सिग्‍नीसारख्या अतिदीप्‍तिमान महत्तम ताऱ्यांच्या जंबुपार वर्णपटातील उत्सर्जन रेषांत कमी तरंगलांबीकडे सरकलेल्या शोषण रेषा सापडतात. त्यावरून अशा तात्यातून सौरवाताप्रमाणे वायुरूपात पदार्थ बाहेर पडतो, असा निष्कर्ष निघतो आणि त्याचा ताऱ्याच्या उत्क्रांतीवर महत्त्वाचा परिणाम होतो.

जंबुपार विभागातील एक महत्त्वाचा शोध म्हणजे आंतरतारकीय अवकाशात उत्पन्न झालेले २,२०० Å या भागात झालेले शोषण. ते ग्रॅफाइटाच्या कणांमुळे होते, असा अंदाज आहे.

(इ) क्ष किरण विभाग : सूर्याच्या किरिटाचे तापमान २ X १०^६ अंश के. इतके असल्यामुळे त्यातून क्ष किरण उत्सर्जित होणे साहजिक आहे. त्यात अखंड प्रारण व उत्सर्जन रेषा दोघांचा समावेश होतो. सूर्याच्या संवहन विभागावर त्याच्या असम अक्षीय परिभ्रमणाचा परिणाम होऊन एक विद्युत् जनित्र (डायनॅमो) तयार होते. त्यामुळे चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होऊन त्याद्वारे ऊर्जेचे किरिटात संक्रमण होते व तेथील तापमान वाढते. अशीच प्रक्रिया सर्व F 7 ते M 5 वर्गातील ताऱ्यांत होत असल्यामुळे ते तारेही क्ष-किरण उत्सर्जित करतात, असे दिसून येते. याउलट O 3 ते B 5 वर्गातील ताऱ्यांतून जो वायू बाहेर पडतो त्यात आघात क्रिया उत्पन्न होऊन त्यामुळे क्ष-किरण उत्सर्जित होतात असे आढळते.

अतिदीप्त नवताऱ्यांचे अवशेष, अतिघन तारे घटक असलेले युग्मतारे, अतिक्रियाशील दीर्घिका व दीर्घिकांचे समूह हेही क्ष-किरणांचे उद्‍गम असल्याचे समजते. [⟶ क्ष-किरण ज्योतिषशास्त्र].

(ई) गॅमा किरण विभाग : गॅमा किरण उद्‍गमात  ⇨पल्सार, क्षकिरण युग्मतारे व आंतरतारकीय रेणूंचे मेघ यांचा समावेश होतो. यांशिवाय आकाशगंगेच्या सर्पिल भुजांतही गॅमा किरणांचा उद्‍गम झालेला दिसतो. प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांच्या संयोगाने ड्यूटेरियम तयार होतो तेव्हा उत्पन्न होणारी २.३३ MeV ऊर्जेची गॅमा किरण रेषा आणि इलेक्ट्रॉन व प्रोटॉन यांच्या विनाशाने उत्पन्न होणारी ०.५१४ MeV ऊर्जेची गॅमा किरण रेषा सूर्यात व आकाशगंगेच्या केंद्रभागात सापडल्या आहेत. अशा प्रकारे खगोलीय ज्योतींनी प्रारण रूपाने उत्सर्जित केलेल्या ऊर्जेच्या वर्णपटीय व दूरदर्शकीय या दोन्ही तंत्रांनी संयुक्त रीत्या अभ्यास करून त्यांच्या रासायनिक संघटन, तापमान, दाब, घनता, चुंबकीय क्षेत्रे, विद्युत् प्रेरणा व अरीय वेग यांसंबंधीची माहिती मिळविता येते.

अभ्यंकर, कृ. दा.

नवीन वर्णपटविज्ञानीय तंत्रे व त्यांचे उपयोग : वर्णपटविज्ञानाच्या प्रारंभीच्या पद्धती सर्वसामान्य उपयोगात आल्यानंतर अनेक नवनवीन व बहुधा सुविकसित तंत्रविद्येचा वापर करणारी पुष्कळ विशेषित तंत्रे विकसित झालेली आहेत. वर्णपटविज्ञानाच्या प्रगतीच्या दिशेसंबंधी थोडीफार कल्पना येण्याच्या दृष्टीने यांपैकी काही तंत्रांची व त्यांच्या उपयोगांची थोडक्यात माहिती येथे दिली आहे.

आणवीय शोषण व अनुस्फुरण वर्णपटविज्ञान : इलेक्ट्रॉनीय वर्णपटविज्ञानाच्या या शाखेत सूक्ष्म कणरूपी पदार्थांच्या नमुन्यांच्या रेषा वर्णपटांचा उपयोग करतात. या तंत्राने काही निवडक मूलद्रव्यांचे परिणामात्मक विश्लेषण सरासरीने दशलक्ष भागांतील अल्पभागांच्या पातळीपर्यंत करता येते. तथापि विविध मूलद्रव्यांच्या बाबतीत अभिज्ञानाच्या मर्यादा मोठ्या प्रमाणात निरनिराळ्या असल्याचे आढळून आले आहे. आयनद्रायूंचा, विशेषतः प्रवर्तन युग्मित आयनद्रायूंचा [⟶ आयनद्रायु भौतिकी], नमुना पदार्थांच्या सूक्ष्म कणीकरणासाठी व आयनीकरणासाठी उपयोग करण्याची पद्धत स्थिर व कार्यक्षम आहे, असे दिसून आले आहे.

क्षीणित संपूर्ण परावर्तकता वर्णपटविज्ञान : पातळ पटलातील वा पृष्ठभागावरील पदार्थांचे वर्णपट क्षीणित संपूर्ण परावर्तकता [⟶ प्रकाशकी] किंवा त्याच्याशी निकटचा संबंध असलेल्या ‘विफल गुणित अंतर्गत परावर्तन’ या नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या तंत्राने मिळविता येतात. या दोन्ही पद्धतींत नमुना पदार्थ एका संपूर्ण-परावर्तक समलंबी लोलकाच्या संपर्कात आणतात आणि प्रारित ऊर्जा शलाकेला अशा रीतीने दिशा देतात की, ती नमुन्यात एका अगर अधिक वेळा फक्त काही मायक्रोमीटर इतकीच खोलवर जाऊ शकेल. हे तंत्र मुख्यत्वे मुलाम्यांचे वा लेपांचे व अपारदर्शक द्रवांचे अवरक्त वर्णपटवैज्ञानिक गुणात्मक विश्लेषण करण्याकरिता वापरण्यात येते.

इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञान : या शाखेत अनेक उपशाखा असून त्या सर्व इलेक्ट्रॉनीय ऊर्जा पातळ्यांशी संबंधित आहेत. सर्वांत बाहेरच्या संयुजी पातळ्यांचा प्रकाश इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञानात अभ्यास केला जातो. यात दूर जंबुपार विभागातील फोटॉनांचा रेणूंतील इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी आणि या काढून टाकलेल्या इलेक्ट्रॉनाच्या गतिज ऊर्जेवरून उर्वरित आयनाच्या ऊर्जा पातळ्यांविषयी अनुमान मांडण्यासाठी उपयोग करण्यात येतो. या तंत्राचा रासायनिक बंधांच्या मूलभूत अभ्यासाकरिता प्रामुख्याने वापर करतात. इलेक्ट्रॉन आघात वर्णपटविज्ञानात कमी ऊर्जेचे (०-१०० eV) इलेक्ट्रॉन वापरून दृश्य व जंबुपार वर्णपटविज्ञानाप्रमाणेच माहिती मिळविण्यात येते, मात्र त्यात निवड नियम निराळे असतात. क्ष-किरण प्रकाश इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञानात (रासायनिक विश्लेषणासाठी वापरावयाच्या इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञानात) आतील कवचांतील इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी वरील प्रमाणेच क्ष-किरण फोटॉनांचा उपयोग करतात. पी. व्ही. ओझे या भौतिकीविज्ञांच्या नावाने ओळखण्यात येणाऱ्या ओझे इलेक्ट्रॉन वर्णपटविज्ञानात एक क्ष-किरण फोटॉन अंतर्गत इलेक्ट्रॉन काढून टाकतो व जेव्हा एखाद्या उच्च पातळीवरील दुसरा इलेक्ट्रॉन त्याची जागा घेण्यासाठी येतो व या दुसऱ्या इलेक्ट्रॉनाला प्राप्त झालेल्या ऊर्जेची अक्षय्यता टिकविण्यासाठी तिसरा इलेक्ट्रॉन उत्क्षेपित केला जातो, तेव्हा या तिसऱ्या इलेक्ट्रॉनाची गतिज ऊर्जा मोजली जाते. ही दोन्ही तंत्रे पृष्ठभागांचा अभ्यास करण्यासाठी वापरतात, कारण क्ष-किरण अनेक वस्तूंच्या काही थोड्या थरापर्यंतच शिरू शकतात. आयन उदासिनीकरण वर्णपटविज्ञानात फोटॉनांच्याऐवजी प्रोटॉन वा इतर विद्युत् भारित कणांचा उपयोग करण्यात येतो.

फूर्ये रूपांतर वर्णपटविज्ञान : या तंत्रगटात नमुना पदार्थाचे किरणीयन करण्यासाठी (किरण टाकण्यासाठी) मूलभूत दृष्ट्या निराळीच पद्धत वापरली जाते. या पद्धतीत सर्व अनुरूप तरंगलांब्यांनी एकाच वेळी अल्प काळाकरिता किरणीयन केले जाते व अशा प्रकारे मिळालेल्या आवर्ती घात आकृतिबंधाची गणितीय हाताळणी करून शोषण वर्णपट मिळविला जातो. या तंत्रांचा उपयोग विशेषतः अवरक्त वर्णपटविज्ञानात व अणुकेंद्रीय चुंबकीय अनुस्पंदन वर्णपटविज्ञानात केला जातो. या पद्धतीने लहान नमुन्यांपासून कमी वेळात मोठी विभेदनक्षमता व तरंगलांबीची अचूकता असलेले वर्णपट मिळतात. अवरक्त तंत्राकरिता नेहमीच्या उपकरण योजनेतील व्यतिकरणमापक वापरण्यात येतो.

गॅमा किरण वर्णपटविज्ञान : या प्रकारात सक्रियता विश्लेषण तंत्रे विशेष महत्त्वाची आहेत. या विश्लेषण तंत्रात नमुन्याचा नाश न करता त्यावर कणांची (बहुधा न्यूट्रॉनांची) शलाका टाकली जाते व हे कण उपस्थित स्थिर अणुकेंद्रांबरोबर विक्रिया करून नवीन अस्थिर अणुकेंद्रे निर्माण करतात. या अणुकेंद्रांचा क्षय होत असताना प्रत्येक मूलद्रव्याच्या बाबतीत निरनिराळ्या तरंगलांब्यांचे व निरनिराळे अर्धायुष्य (मूळ क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) असलेले गॅमा किरणांचे होणारे उत्सर्जन वैशिष्ट्यपूर्ण असते.

मॉसबावर वर्णपटविज्ञान हे स्फटिकीय जालकातील किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या) अणुकेंद्रांनी उत्सर्जित केलेल्या अतिशय उच्च विभेदनक्षमता असलेल्या गॅमा फोटॉनांच्या अनुस्पंदनी शोषणातून निष्पन्न होते. या वर्णपटविज्ञानाद्वारे नमुना अणुकेंद्रांच्या रासायनिक परिसरासंबंधी माहिती मिळते आणि त्याचा अकार्बनी व भौतिकीय रसायनशास्त्रात, घन अवस्था भौतिकीत व धातुविज्ञानात उपयोग होतो. [⟶ मॉसबावर परिणाम].

लेसर वर्णपटविज्ञान : लेसर प्रारण हे जवळजवळ एकवर्णी, उच्च तीव्रतेचे व सुसंगत असते. यांपैकी काही वा सर्व गुणधर्म रेणवीय संरचनेसंबंधी नवीन माहिती मिळविण्यासाठी वापरता येतात. बहुफोटॉन शोषणात दोन ऊर्जा पातळ्यांतील अंतराचा नेमका अंश ज्यांची ऊर्जा आहे अशा एकापेक्षा अधिक फोटॉनांचे शोषण होते आणि त्यामुळे सामान्यतः एकच फोटॉन असताना निषिद्ध असलेल्या संक्रमणांचा अभ्यास करता येतो. बहुफोटॉन आयनीकरण हे अनेक फोटॉनांच्या शोषणानंतर एखादा इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्याशी संबंधित आहे. लेसरचा उद्‌गम म्हणून वापर होऊ लागल्यापासून रामन वर्णपटविज्ञानाचा (विशेषतः अनुस्पंदी रामन वर्णपटविज्ञानाच्या विकासानंतर) उपयोग सर्वसामान्य झालेला आहे.

पायकोसेकंद (१०^-१२ सेकंद) इतक्या अत्यल्प काळात घडून येणाऱ्या प्रक्रियांसंबंधीची (उदा., सुसंगत प्रतिस्टोक्स रामन वर्णपटविज्ञानातील प्रक्रियांसंबंधीची) माहिती लेसर प्रारणाच्या सुसंगत गुणधर्मांचा उपयोग करून मिळविता येते. उच्च तापसह (उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या) पदार्थांच्या नमुन्यांचे बाष्पीकरण करण्यासाठीही लेसरचा उपयोग करता येतो व त्यामुळे मिळणाऱ्या अणूंचे विश्लेषण करता येते. लेसर प्रारण केंद्रित करता येत असल्यामुळे हे तंत्र प्रत्येक वेळी नमुना पदार्थाच्या अल्प क्षेत्राकरिता वापरून मग सबंध नमुना पृष्ठभागाकरिता विश्लेषणाचे एकत्रीकरण करता येते. [ ⟶ रामन परिणाम लेसर].

कंप्रता विरूपित वर्णपटविज्ञान : वर्णपटमापकातून निर्गमित होणाऱ्या प्रत्येक प्रकाशीय तरंगलांबीचे श्राव्य तरंगलांबीत संकेतन किंवा ⇨ विरूपण करून तीत प्रकाशीय तरंगलांबीतील माहिती संक्रामित करणे हा या तंत्र गटाचा पाया आहे. तरंगलांबी विश्लेषक उपकरणाचा उपयोग करून मग मूळ प्रकाशीय वर्णपट परत मिळविता येतो. अशा प्रणालीचा एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे तीत सर्व प्रकाशीय तरंगलांबीचे एकाच वेळी अभिज्ञातकाद्वारे संवेदन होऊ शकते व त्यामुळे क्रमवीक्षणाचा (क्रमाक्रमाने निरीक्षण करण्याचा) काळ खूपच कमी होतो. कंप्रता विरूपणासाठी फूर्ये रूपांतर वर्णपटविज्ञानाप्रमाणे मायकेलसन व्यतिकरणमापकाचा उपयोग करता येतो किंवा अन्य पद्धती वापरता येतात.

भदे, व. ग.

पहा : अणु व आणवीय संरचना अवरक्त प्रारण खगोल भौतिकी जंबुपार प्रारण तारा दूरदर्शक प्रकाशकी प्रकाशमापन रामन परिणाम रेडिओ ज्योतिषशास्त्र रेणवीय भौतिकी रेणवीय संरचना विद्युत् चुंबकीय प्रारण विवर्तन जालक सूक्ष्म तरंग क्ष-किरण.

संदर्भ : 1. Baker, R. H. Astronomy, Princeton, 1959.

2. Banwell, C. N. Fundamentals of Molecular Spectroscopy, London, 1966.

3. Barrow, G. M. Introduction to Molecular Spectroscopy, Tokyo, 1962.

4. Dixon, R. N. Spectroscopy and Structure, New York, 1965.

5. Dodd, R. E. Chemical Spectroscopy, New  York , 1962.

6. Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Structure, 3 Vols., Princeton, 1946, 1950, 1966.

7. Jenkins, G. M. Watts, D. G. Spectral Analysis and Its Applications, San Francisco, 1968.

8. Sawyer, R. A. Experimental Spectroscopy, New York, 1963.

9. Struve, O. Zebergs, V. Astronomy of the 20th Century, New York, 1962.

10. Thackeray, A. D. Astronomical Spectroscopy, London, 1961.

11. Walker, S. Straw, H. Spectroscopy, 2 Vols., London, 1966-67.

“