連續光譜

如圖《連續光譜》所示是氫原子光譜巴耳末系的連續光譜區，它從H₇即巴耳末系的第七條線（n=7）開始，H_∞表示線系限的理論位置。 ^[1] 

自由電子和離子複合過程可在紫外區和X射線區產生連續光譜。高速電子打到靶上，受靶中原子核庫侖場的作用而速度衰減，電子的動能轉變成輻射能產生軔致輻射。軔致輻射在紫外和軟X射線區也有連續光譜。發光材料在短波光（輻射）或陰極射線激發下發出連續光譜。熾熱的物體也產生連續光譜。 ^[1] 

電子同步加速器是紫外和X射線光譜區的高強度連續光譜光源（見回

旋加速器輻射和同步加速器輻射）。 ^[2] 

由熾熱的固體、液體或高壓氣體所發的光都能形成連續光譜。

液體或固態物質在高温激發時發出的各種波長的光，都會產生連續光譜。

在可見光區呈現為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的光譜也是連續光譜。

近年，連續光譜分析技術的在水質監測儀器科技領域的應用日益發展，基於連續光譜分析的原 理，不但可以檢測多項水質參數（即水樣中的被測物質），而且，由於連續光譜承載了被測物質的重要信息，能夠在寬光譜範圍內展開信號處理，以有效消除檢測儀器系統的誤差、減小背景光譜干擾（如濁度）和噪聲干擾，從而極大提高在線水質檢測的精確度 ^[3]  。

熾熱的固體和液體以及高温高壓的氣體產生連續譜，不能簡單地用玻爾原子能級躍遷理論來理解。與稀薄的氣體被電離不同的是，熾熱的固體和液體以及高温高壓氣體原子核外電子分佈更為複雜，且原子分佈較為密集，由於原子之間的相互作用，將引起原子軌道能量的輕微變化，玻爾理論不再適用。從經典理論可以這樣來解釋，即原子周圍的電子被電離，當高速運動的電子與離子發生碰撞時會產生很大的負加速度，在其周圍產生急劇變化的電磁場，也就是電磁輻射。因為碰撞過程和條件以及每次碰撞的能量變化都是隨機的，所以產生的是波長不同而且連續的電磁輻射，從而形成連續譜 ^[4]  。

連續譜的產生也可以從量子理論進行解釋，量子理論認為，原子核外電子在原子軌道上運動，並處於不同的分立能級上。當N個原子相互接近，由於原子之間的相互作用，將引起原子軌道能量的輕微變化，產生原子軌道的交疊併發生能級分裂現象。N個原子中原來能量相同的能級將分裂為N個能量稍有不同的能級。由於原子的數目極大(N= 10¹⁹～ 10²¹/mm³)，因而N個分裂能級的差值很小，以至於可以看成是連續分佈，即形成有一定寬度的能帶。

設有任意兩個能帶E_m和E_n(E_m> E_n)，其能帶寬度為ΔE_m= E_mt- E_mb(t代表能帶頂；b代表能帶底。下同)；ΔE_n= E_nt- E_nb，而且兩個能帶之間滿足光譜選律，則當兩個能帶之間發生輻射躍遷時，輻射譜線將寬化為譜帶，而相鄰譜帶的部分重疊便形成了連續譜。由於原子核對內層軌道電子的強烈吸引作用和外層軌道電子的屏蔽作用，內層電子幾乎不參與外層電子的躍遷，因而這種因能帶結構造成相應譜線寬化的現象主要對應於原子外層軌道電子的躍遷，因而其波譜主要分佈在紅外線、可見光、紫外線區域，其短波部分與軟X射線重疊。

超連續譜激光，可以用“白熾燈的光譜寬度，激光的亮度”來加以描述。超連續譜激光的發現是在一次偶然的試驗中發現的，用激光照射諸如方解石之類的晶體，最初目的是為了確定晶體中聲子的壽命，結果卻觀察到了白色激光的產生。輸入的綠色激光脈衝與介質發生了某種相互作用，導致激光的頻率範圍急劇展寬。後來，液體介質和氣體介質也在超連續譜激光技術方面被嘗試使用，使超連續譜激光的光譜延伸到了紅外頻段。

對於光纖中超連續譜激光產生的原因，主要有兩種看法，一種認為自相位調製效應是超連續譜激光產生的主要原因，另一種則認為超連續譜激光是自相位調製、四波混頻及交叉相位調製綜合作用的結果，但這兩種説法均無系統的理論研究報道。

光纖中產生的超連續譜激光已經得到了廣泛的應用。其中最為重要、最為成熟的當屬超精確頻率測量和精密時鐘。

原子內部確實存在着不連續的定態能級分佈，能級間隔隨量子數n的增大而變小電子在各能級間的躍遷產生線狀光譜。n=

對應一個線系的線系限，在系限以內是量子化能級對應線狀光譜；n》1時，線狀光譜逐步過渡到連續光譜；過了線系限就是非量子化正能量範圍對應連續光譜 ^[5]  。