Figura. Los espectros de emisión

 Los espectros de emisión se producen cuando átomos o moléculas excitados liberan energía en forma de radiación electromagnética. La excitación puede originarse por calentamiento, descargas eléctricas o absorción de energía. Cuando los electrones regresan desde niveles energéticos altos hacia niveles más bajos, emiten fotones con energías específicas. Al analizar esa luz mediante un prisma o una red de difracción, aparecen líneas brillantes sobre un fondo oscuro. Cada línea corresponde a una longitud de onda determinada y, por tanto, a una diferencia concreta entre niveles de energía. Como cada elemento posee una estructura electrónica particular, su espectro funciona como una huella característica.

Los espectros de absorción se obtienen cuando una radiación continua atraviesa una sustancia fría. Los átomos o moléculas absorben únicamente los fotones cuya energía coincide con las diferencias entre sus niveles permitidos. Después de separar la luz transmitida, se observa un espectro continuo interrumpido por líneas oscuras. Estas líneas indican las frecuencias absorbidas por la materia. Para un mismo elemento, las líneas oscuras del espectro de absorción aparecen en las mismas posiciones que las líneas brillantes de su espectro de emisión, porque ambas corresponden a las mismas transiciones electrónicas, aunque ocurren en sentidos opuestos. 

El análisis comparativo de ambos espectros permite identificar sustancias y estudiar su composición sin necesidad de observar sus átomos. En astronomía, las líneas de absorción presentes en la luz estelar revelan los elementos químicos de las atmósferas de estrellas y planetas. En los laboratorios, los espectros de emisión permiten reconocer gases, metales y materiales, mientras que la absorción se utiliza para determinar concentraciones mediante espectrofotometría. La posición de las líneas informa sobre las energías electrónicas, y su intensidad puede relacionarse con la cantidad de sustancia. Por ello, ambos espectros constituyen herramientas para la química analítica, la física atómica, la medicina y el estudio del universo.