Атомные спектры характеризуются линейчатой структурой. Они состоят из большого числа дискретных спектральных линий, объединенных в отдельные спектральные серии. Положение линий в пределах каждой серии подчиняется определенным закономерностям.

Спектры элементов с большими порядковыми номерами вследствие сложности электронных уровней и дополнительных взаимодействий электронных состояний настолько богаты линиями, что распознать их серийную структуру практически невозможно. Например, для W известно около 8000 атомных спектральных линий.

Спектр атома элемента существенно отличается от спектра его иона в связи с изменением числа оптических электронов при ионизации. Поэтому в таблицах спектральных линий рядом с символом химического элемента приводят римскую цифру, показывающую кратность ионизации атома. Например, спектральная линия нейтрального атома магния – Mg(I), однократно ионизированного – Mg(II) и т. д.

Название «спектральная линия» возникло исторически. В случае визуального или фотографического способа регистрации при ширине порядка 10^-3 нм она воспринималась как линия. Применение современных регистрирующих устройств на основе компьютеров позволяют трактовать ее как спектральную полосу, имеющую вполне измеримую ширину и определенную форму (рис. 3).

Основными характеристиками спектральной линии являются:

I) частота (ν, с^-1), длина волны (λ, нм), волновое число (, см^-1). Эти величины взаимосвязаны:

2) интенсивность, I.

В спектре испускания под интенсивностью понимают энергию, переносимую излучением в единицу времени. При исследовании спектров поглощения понятие интенсивности спектральной линии связывают с количеством поглощенной энергии при длине волны спектральной линии. Мерой интенсивности спектральной линии может служить коэффициент поглощения k_ν;

3) ширина спектральной линии – Δλ, нм или Δν, с^-1. Шириной спектральной линии называют ширину ее контура, измеренную на половине максимального значения интенсивности – В_mах(рис. 3).