“孔德”是法國哲學家。他曾經提出壹個斷言“人類永遠無法理解恒星的化學成分”，他提出這個斷言是為了想出壹個命題，看看人類做不到什麽。
”然而，在他的話音落下之前，天文學家們就開始用光譜儀觀測星光了。現在天文學對恒星和星雲的化學成分的了解，比我們對櫥櫃裏的藥物的了解還要多。”這是《數學與想象》中的壹段話，形象地揭示了天文學家利用星光探索恒星內部結構的這樣壹個特點。今天，如果我們比較壹下太陽和地球的內部結構，妳會發現對太陽的認識比地球豐富和深刻得多。從太陽核心到太陽表面，人們的物理模型得到的太陽基本物理參數的變化是非常準確的，妳可能會奇怪為什麽會很遠。
回答:“星光”。
牛頓在1666做出了巨大的貢獻。他用棱鏡將陽光分解成多色光。事實上，我們不需要特殊的儀器或設備來討論星光或太陽光。走在大自然中，我們可以看到陽光中蘊含的豐富的物理內容。元代的白蒲有這樣壹句“青山綠水皆白”。各種顏色代表了大自然的芬芳，但是人們沒有想到的是，它們其實是反射了陽光中所包含的顏色，因為實際上我們看到的顏色並不是來自物體本身的輻射，而是通過反射陽光來表現它的顏色，所以從這個意義上來說，我們看到的顏色都是來自陽光。
如果我們想測量太陽的溫度有多高，對於地球上的人來說似乎是壹個不可能完成的任務，因為太陽離我們太遠了，它的溫度太高了，我們可能永遠都做不到這壹點，但事實上並非如此。通過接收來自太陽的輻射，我們可以得到太陽的整個連續輻射光譜，它反映了太陽的波長，波長以微米為單位。1微米是1米的百萬分之壹，大約相當於壹根人類頭發的1/60。事實上，太陽的輻射存在於所有波段，除了我們常見的可見光，它在紅外、紫外等波段都有輻射，而這種輻射的形狀提供了壹個溫度信息。
思想實驗:
想象壹個叫做“黑體”的物體。黑體有這樣壹個特性，只接收輻射，不反射。所以，如果制作這樣壹個特殊的裝置，在壹個小球上開壹個洞，從洞外進來的光只能在裏面反射，而幾乎沒有機會從球內逃逸，可以認為是壹個“黑體”。
當它接受輻射時，它的溫度會上升，它自己會產生輻射。它的強度和它的溫度之間有非常密切的關系。壹般來說，溫度越高，它的輻射光譜越會延伸到更短的波段，所以這就提供了壹種測量天體溫度的方法。這種方式是將不同溫度的黑體的連續光譜與天體的連續光譜進行比較，從而可以測出天體的溫度。比如我們的太陽就可以用這個方法。
著名的獵戶座有兩顆非常明亮的星星，壹顆是參宿四，另壹顆是參宿四。如果妳仔細看，它們在望遠鏡中的顏色是不同的。參宿四的顏色傾向於紅色，而參宿四的顏色傾向於白色。顏色的不同實際上反映了它們連續光譜對應的最強波段不同，所以顏色不同。
以上是連續譜，但是妳會發現除了連續譜還有很多細節，其中最明顯的就是“吸收線”，也就是連續譜中的凹陷。吸收線可以提供更豐富、更詳細的恒星信息。為了了解吸收線的來源，有必要走進微觀世界看看它們的產生過程。所以對恒星這樣巨大天體的性質的研究，其實是從最小的粒子開始的。
“原子”的概念是古希臘哲學家，尤其是德謨克利特提出的。他們認為原子是我們世界中最小的不可分的單位，但是今天我們知道原子仍然可以被分成更小的粒子，比如質子和中子。原子極其微小。把原子放大後可以看到，它們的核心是細胞核，細胞核的大小與壹個原核生物相差654.38+百萬倍。所以，沒有原子核周圍的電子，我們的世界幾乎就是真空，所以只有電子和原子核才能形成原子。他們之間的關系很特別。電子圍繞原子核旋轉，但這種旋轉的軌道不是隨機的。它遵循量子化定律，其軌道的大小是特定的。如果把原子分成壹座高樓，那麽原子核只是壹個大約1 mm大小的粒子。
電子的軌道是量子化的，所以可以從1，2，3到更高能級分級。壹般來說，能級越低越穩定，所以電子可以在壹些不同的能級中跳躍，但躍遷過程會伴隨著能量或“光”的吸收和發射，電子從較低能級跳躍到較高能級時必須吸收光。另壹方面，它從高能級躍遷到低能級時可以發出光，而被吸收和發射的“光”的能量恰好等於其兩個能級大小之差，所以恒星光譜中的吸收線實際上就是來自能級躍遷過程。
這與電子更可能處於哪個能級有關。電子的能級對應的是原子的最低能態，但是原子之間相互碰撞，會相互傳遞能量，這樣電子就可能在更高的能級之上。壹般來說，碰撞越頻繁，電子的能級越高，所以電子的能級和溫度之間存在物理相關性，而這個能級和電子產生的譜線直接相關，譜線是在溫度較高的時候產生的。
恒星的中心是核反應的區域，是能量的來源。大量的光從恒星的核心區域發射到恒星的表面。當它穿過恒星的表面大氣時，壹些光將被大氣中的原子吸收，或者更準確地說，被這些原子中的電子吸收。電子吸收光子後會發生躍遷過程，所以恒星的譜線實際上來自恒星表面大氣中的電子能級躍遷。
圖表:恒星光譜中吸收線的形成
因為每個原子的結構不同，我們看到的不同譜線實際上代表了不同類型的原子，所以從這個意義上來說，恒星的光譜類似於我們的指紋，每個人的指紋都是獨壹無二的，恒星的光譜也是獨壹無二的，因為其中包含的各種元素所對應的溫度並不完全相同，所以通過譜線的不同就可以得到恒星表面大氣的溫度。
例如:
比較太陽和織女星的光譜，它們吸收線的位置和強度並不完全相同。每條吸收線都來自特定的能級躍遷，反映特定的溫度。所以根據這個特征，我們可以確定織女星的溫度和我們太陽的溫度。
測量恒星的表面溫度需要識別大量的恒星光譜。這項工作始於上世紀初。當時，哈佛大學壹位名叫皮克林的天文學家雇傭了壹群女性來幫助他識別恒星光譜。其中有兩位代表人物做出了巨大貢獻:
“卡農”幾乎失聰，但她對恒星的光譜辨別力有著非常敏銳的判斷力。她壹生中制作了大約35萬顆恒星的光譜，並獲得了它們的溫度。在此基礎上，卡農提出了恒星分類的方法。過去，人們只是從光譜本身對恒星進行分類，但坎農發現，通過對溫度的分類，可以提供更科學有效的恒星光譜類型:“O，B，A，F，”
恒星的化學豐度，第1個完成這項工作的人，叫佩恩。佩恩在研究恒星的光譜時發現，那些譜線不僅取決於恒星的溫度，還與恒星中元素的含量有關。所以，從這個基本條件出發，佩恩不僅得到了它們的溫度，還得到了它們所含元素的含量，這就是所謂的“元素豐度”。佩恩發現，恒星中最豐富的元素是“氫”，約占70%，其次是“氦”和少量比氦重的元素，這些元素通常被稱為“金屬元素”或“重元素”。
以上兩點是從恒星光譜中獲得的最重要的兩個信息。
恒星光譜可以得到恒星的質量，這也與恒星光譜密切相關。這就是我們日常生活中經常遇到的“多普勒效應”。當警車鳴笛向我們駛來時，笛聲的頻率會增加，如果警車偏離我們，它的頻率會降低。這就是所謂的“多普勒效應”，實際上反映了聲波的波長或頻率是如何隨其運動而變化的。完全類似的現象也發生在恒星中。如果壹顆恒星向我們移動，它發出的光譜會向短波方向偏移，反之亦然。
如果壹顆恒星在壹個雙星系統中，它們相互繞著軌道運行，因此每顆恒星都會周期性地靠近和遠離我們。這種運動的後果是，它們的光譜會周期性地發生“紅”“藍”位移，因此恒星的光譜不僅可以提供其溫度和元素豐度，還可以反映恒星的運動狀態。根據位移可以確定恒星的速度，然後利用速度可以得到恒星。
在研究恒星大氣和恒星光譜的過程中，人們逐漸認識到，恒星其實是熾熱的氣體球，其溫度可以低至幾千度，高至幾千度，所以在這種狀態下，它只能以氣體的形式存在。
另壹方面，恒星大氣中各種元素的存在，雖然在豐度上與地球不盡相同，但在種類上卻非常相似，這證明了恒星大氣中的元素或恒星本身與地球中的元素有著相似的來源。
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