Esimesena uuris valge valguse koostist teaduslikult I. Newton 1666. aastal. Ta laskis aknakardinasse tehtud väikesest august päikesevalguse prismale ja sealt toa seinale. Sinna tekkinud vikerkaarevärvides riba nimetaks ta spektriks. Nimi tuleneb ladina keelsest sõnast spectrum, mis eesti keeles tähendab nägemust või kujutluspilti. Hiljem on hakatud spektriks nimetama diagrammi, mis näitab valguse intensiivsuse jaotumist lainepikkuste või sageduste järgi.
Tänapäeval saab spektreid vaadata igaüks, kasutades selleks kõigile kättesaadavaid difraktsioonivõresid – DVD või CD plaate. Joonisel 4.24 kujutatud eksperimendis on näha küünlaleegi spektrit.
Spektri saamiseks, jälgimiseks ja mõõtmiseks kasutatakse spektraalriistu. Neid võib jaotada kahte gruppi: spektromeetriteks ja spektroskoopideks.
Spektromeeter (kr metreo – mõõdan) on riist spektrite mõõtmiseks, st erineva lainepikkusega valguse intensiivsuse määramiseks.
Spektroskoop (kr skopeo – vaatlen) on riist spektrite vaatlemiseks.
Vaatleme lähemalt prismaspektroskoobi ehitust (J.4.25). Uuritav valgus suunatakse spektroskoopi läbi kitsa pilu, mille laius on suurusjärgus 0,1 mm. Pilu asub läätse 2 fookuses ja läätsest väljub paralleelne kiirtekimp, mis suunatakse prismale 3.
Prismas toimub valguse dispersioon, s.t. erineva värvusega valguslained hakkavad levima erinevais suundades.
Kuna prismale langes paralleelne kiirtekimp, siis prismast väljuvates erivärvilistes kiirtekimpudes on ka kiired paralleelsed. Aga igale värvusele vastav kimp levib erinevas suunas.
Need erivärvilised kiirtekimbud suunatakse pikksilma, millega spektrit vaadeldakse.
Mainime, et sarnase ehitusega on ka difraktsioonivõret kasutavad spektroskoobid. Neis on prisma kohal difraktsioonivõre.
Spektroskoobiga on võimalik vaadelda valgust kiirgavate ainete kiirgusspektreid. Oma olemuselt jaotuvad kiirgusspektrid kahte liiki: pidevspektrid ja joonspektrid.
Pidevspekter on selline, kus on esindatud pidev jada lainepikkuseid ja spektriks on värviline riba (J.4.24).
Joonspekter on selline, kus ei ole kõigi lainepikkustega valgusi ja spektroskoobis on näha erivärvilised jooned tumedal taustal. Neid jooni nimetatakse spektrijoonteks, kiirgusspektri korral ka kiirgusjoonteks (J.4.26). Spektrijoontel on joone või kriipsu kuju sellepärast, et nad on tegelikult spektraalriista sisendpilu kujutised. Kui sisendpiluks oleks ümmargune auk, siis näeksime spektris joonte asemel erivärvilisi ringe.
Tavaliselt esitatakse spektreid diagrammidena, kus näidatakse kiirguse intensiivsuse sõltuvust lainepikkusest või sagedusest (J.4.26 alumine osa).
Aga miks me näeme ühtedel juhtudel pidevspektreid, teistel jälle joonspektreid? Ja mida võimalik spektrite kujudest ja spektrijoonte asukohtadest välja lugeda? Et neile küsimustele vastata peame uurima, kuidas valgus tekib.