模块 1 / 第 3 课，共 24 课26 分钟
从一个问题开始
物质遇到光时会发生什么？
发射、吸收、透射、反射与散射，会分别留下什么证据？
先追踪光与物质的五种互动，再判断影像或光谱能够证明什么。
完成本课后，你将能够
先追踪光与物质的五种互动，再判断影像或光谱能够证明什么。
- 01在观测中辨认五种常见的光与物质互动。
- 02把这个概念连接到可以观察的信号、测量或仪器。
- 03区分光的测量变化，以及用来判断成因物质的解释模型。
光可以被放出、减少、穿过、反弹或改变方向
物质可以自己放出新光、吸收特定能量、让光穿过、把光从表面反弹，或把光分散到不同方向。
先理解这些通俗变化，再认识科学名称：发射、吸收、透射、反射与散射。
原子不会同样接收每一种光子能量
原子与分子里的电子只能处在允许的能量状态。能量刚好匹配的光子可以被吸收；电子之后转换状态时，也可能放出具有特定能量的光子。
正因为这种选择性，光谱才会出现有规律的谱线，而不是所有颜色都同样减少或增加。
天文学先测量变化后的光，不是直接取得遥远样本
望远镜会记录不同位置、时间或波长有多少光抵达，但探测器并没有直接握住遥远云层、大气或恒星。
科学家会把测得变化与实验室光谱和物理模型比较，同时检查尘埃、几何排列、温度、压力或其他物质能否产生相似图样。
互动概念实验
追踪光怎样经过物质
切换发射、吸收、透射、反射与散射。
光与物质互动模型
追踪一束光可能经历的五种相遇
切换互动方式，观察光源、物质、离开后的光与探测器。图中展示因果排列，不是微观粒子的精确模拟。
光源
物质
探测器
吸收
物质拿走入射光的一部分，并接收它的能量。
探测器能够确认什么探测器记录到某些波长比预期背景更暗。
任务交接
星光穿过较冷气体后，某个波长变暗。我们直接测到的是什么？
来源与证据边界
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