Ja sabem que quan fem passar la llum a través d’un prisma òptic es produeix l’efecte anomenat dispersió que consisteix en la separació de les distintes longituds d’ona que formen el raig incident.

La llum blanca produeix en descompondre-la el que anomenem un espectre continu, que conté el conjunt de colors que correspon a la gamma de longituds d’ona que la integren.

No obstant això, els elements químics en estat gasós i sotmesos a temperatures elevades produeixen espectres discontinus en què s’aprecia un conjunt de línies que corresponen a emissions de només algunes longituds d’ona. El següent gràfic mostra l’espectre d’emissió del Na (sodi):

El conjunt de línies espectrals que s’obté per a un element concret és sempre el mateix, fins i tot si l’element forma part d’un compost complex, i cada element produeix el seu propi espectre diferent del de qualsevol altre element. Això significa que cada element té la seva pròpia signatura espectral.

Si fem passar la llum blanca per una substància abans de travessar el prisma només passaran aquelles longituds d’ona que no hagin estat absorbides per la citada substància i obtindrem l’espectre d’absorció d'ella. El gràfic següent mostra l’espectre d’absorció del sodi:

Observa que el sodi absorbeix les mateixes longituds d’ona que és capaç d’emetre.

La regularitat trobada en els espectres discontinus suposa un suport molt important per comprendre l’estructura dels àtoms.

En el següent applet pots veure els espectres d’emissió d’alguns elements:

Les tècniques espectroscòpiques es van començar a utilitzar en el segle XIX i no van tardar a donar els seus primers fruits . Així, en 1.868 l’astrònom francès P.J.C. Janssen es va traslladar l’Índia amb l’objecte d’observar un eclipsi de sol i utilitzar l’espectroscopi, desenvolupat vuit anys abans, per fer un estudi de la cromosfera solar.

Com a resultat de les seves observacions va anunciar que havia detectat una nova línia espectroscòpica, de to groc, que no pertanyia a cap dels elements coneguts fins aquest moment. En el mateix any, el químic Frankland i l’astrònom Lockyer van deduir que la citada línia corresponia a un nou element a què van anomenar Heli (del grec helis que significa Sol) per trobar-se en l’espectre solar.

Durant més de vint-i-cinc anys es va pensar que l’heli només existia en el Sol, fins que, en 1.895 W. Ramsay el descobrís en el nostre planeta.