登陆注册
3100200000004

第4章 本森和基尔霍夫

用光谱分析的方法在化学新元素的发现中作出了杰出贡献的是一对非常要好的朋友:本森和基尔霍夫。

本森是一位化学家,基尔霍夫却是一位物理学家,他们两个人都是德国人,都在德国的海德尔堡大学教学,而且还是一对非常要好的朋友。本森身材高大,体态魁伟,基尔霍夫却身材矮小,只有他的大个子朋友的一半。本森沉默少言,很难得说句话,而基尔霍夫呢,则是有名的贫嘴。他妈从小就叫他“小尤丽娅”,就因为他长得又小、又矮、又爱说,像个小女孩子。人们无法想像他们两个人怎么会成为一对形影不离的好朋友。

其实,这一对好朋友的关系很简单,基尔霍夫是个学者,除去科学,什么也不想知道,而本森呢,为了自己的科学事业一辈子连婚也没顾上结,这是两个把自己完全献给了科学事业的科学家。他们每天在一起讨论着他们共同关心的东西,他们怎么能不成为好朋友呢?

本森曾经发明过一种煤气灯,今天这种灯的名字就叫本森灯。他在玩他的本森灯的时候,发现在灯上燃烧的物质不同,产生出来的火焰的颜色也不同。他想:如果能用火焰的不同颜色区分化学元素多么省事啊。于是他就开始了这方面的实验。

本森在实验中发现:钠这种元素在我们这个地球上几乎无处不在,许多物质都含有钠,而且钠在燃烧时发出的光很强、很亮,总是掩盖了其它颜色。在对物质进燃烧时,很难区分不同的元素,所以他感到很困惑。在一次散步的时候,本森就把自己遇到的困难告诉了好朋友基尔霍夫,基尔霍夫非常爱说,而光学又正好在他的物理学研究范围之内。他马上作出了回答说:“这太好办了,你不会看光谱吗?”于是便滔滔不绝地向本森讲开了光和光谱的知识。

在这次谈话以后,两个好朋友努力合作揭开了化学科学光辉的一页,他们用光谱分析的方法取得了许多世界第一流的发现。

基尔霍夫所说的光谱,就是牛顿在乡下和他的小妹妹用三棱镜分解出来的那道美丽的彩虹。牛顿得到的光谱是太阳光谱,由赤、橙、黄、绿、青、兰、紫七种原色组成的。由于不同的元素燃烧时会产生不同的光谱,于是这一对好朋友就开始用光谱分析的方法去寻找新的未知元素了。

用光谱分析有个最大的好处,无论钠在燃烧时发出的光多么强、多么明亮,在光谱上只是相应的彩带宽了一些,却掩盖不了其它元素的光谱了。因此,只要在对某种物质燃烧时发现了新的光谱线,那么,这种物质中就一定含有新的元素了。于是,两个好朋友就用一盏本森灯开始了他们的科学新发现。

他们两个不断地把不同的东西投入本森灯的火焰之中,然后用三棱镜对他们燃烧时产生的光谱进行分解,从1860年4月—11月,基尔霍夫和本森两个人发现好多种新的化学元素,当他们发现铯和铷的时候,人类已经知道了59种元素了。

对科学来说,更重要的是,这两位科学家把这种方法从地上扩大到了太空。用光谱分析法分析了天体的元素成份。

基尔霍夫和本森的研究起源于一个名叫夫琅和费的科学家。

早在1814年,德国光学家夫琅和费为了检验他的光学仪器,研究了许多种灯的光谱,想找一种光线为单色光的理想光源。光源没有找到,这位先生却发现了许多有趣的现象。其中最为重要的就是发现了以他的名字命名的夫琅和费线。

夫琅和费进行研究时也是用的牛顿的方法。像牛顿一样,他也钻进了一间黑屋子,只留了一条狭缝让阳光照进去。

第一次,夫琅和费在狭缝跟前摆了一盏油灯,他通过三棱镜看到的是有两条大小和狭缝相等的极其明亮的黄线,并排出现在那条彩色的光谱带上,这就是钠的光谱线。

第二次,夫琅和费把油灯换成了日光,他发现黄线不见了,变成了两条宽窄相同的黑线。

这引起了他极大的好奇,当他在太阳光的谱带上仔细寻找时,发现在太阳的光谱上有许多条横断在上面的黑线,他数了数一共有500多条,截断了太阳光谱,使彩虹变成了断断续续的。这就是著名的夫琅和费线。但是,许多年来,谁也弄不清这些夫琅和费线是哪儿来的。

霍尔基夫认为钠的光谱和太阳光谱中的双黑线总是占着同一位置,这绝不是偶然的。于是他进行了一个实验:他在把本森灯放在狭缝上的同时,让日光也照了进去,他要看一看这两种光谱重叠的现象。当太阳光的强度调得较弱时(用毛玻璃挡住口),夫琅和费线的双黑线就变成了两条明亮的纳谱线,当太阳光稍强时,黄色的纳谱线消失了,再现了那两条黑色的夫琅和费线。然后,他用石灰灯光代替阳光继续观察,他发现只要把一个含钠的灯焰放在石灰灯前,就会出现那两条黑色的夫琅和费线了。

两个好朋友终于明白了,因为含钠的灯焰吸收了石灰灯发出的钠光谱,所以才出现了夫琅和费线,那么在太阳上,也一定是纳蒸气吸收了阳光中的钠谱线才出现的夫琅和费线。这充分说明了太阳里含有钠,那么,那500多条夫琅和费线也一定和其它相应的元素谱线相对应了。

一个新的、意义深远的工作开始了。

本森和基尔霍夫首先在铁的谱线上找到了60条各种颜色的线与太阳光的谱线完全相合。

紧接着,用同样的方法——通过元素的谱线与夫琅和费线对比的方法,这两位科学家查明了太阳上的30多种元素与地球上的元素基本上是一致的。

这个惊人的消息立刻传遍了整个科学界,震动了全球。到了这个时候,在科学面前,连太阳也失去了神秘性。紧接着,所有的天体的神秘性也逐渐消失了。亚里士多德月上界,月下界的划分,在科学面前,在更深的认识层次上被彻底地推翻了。

由于本森和基尔霍夫的巨大成功,许多科学家也纷纷把各种物质送进火焰中去烧,并且使用这种新的方法去寻找新的元素了。

1861年,英国科学家克鲁克斯发现了铊;

1863年,德国科学家利赫杰尔发现了铟:

1868年,法国让逊和英国洛克发现了氦;

1875年,法国科学家列科克·布阿博德朗发现了镓;1879年,瑞典化学家拉尔斯·弗勒德里·尼里逊发现了钪;1885年,德国化学家温克勒发现了锗。

这最后面的三种元素的发现,非常有意思,因为他们都是由一个伟大的预言家,在发现之前早已预言过的。而且这个预言者甚至指出了这些新元素的发现者测定的比重和原子量上的错误,在整个科学界引起了极大的震动。

这个预言家就是俄国伟大的化学家门捷列夫。

由于元素周期律是在原子论的基础上产生的,所以在讲门捷列夫的惊人发现的故事之前,还得先讲一下古希腊原子论的新生。

同类推荐
  • 卡洛斯全传

    卡洛斯全传

    卡洛斯·斯利姆·埃卢,一位墨西哥的黎巴嫩移民后裔。人称墨西哥电信巨头的他,毕业于墨西哥国立自治大学,第一份工作是数学老师。截止到2010年,他名下各类企业的总市值达一千多亿美元,将近墨西哥股市总市值的一半,而他的财富总额相当于墨西哥国内生产总值的8%。他名下的企业几乎涉及墨西哥工商业各个领域,这使他成了所有墨西哥人都难以离开的无冕之王。
  • 光魂

    光魂

    本书介绍了一个与美国的“星球大战计划”、西欧的“尤里卡计划”和中国的“863计划”联系在一起的名字——中国光学之父、中国精密机械事业的奠基者之一、中国仪器仪表事业的奠基者之一、中国现代计量事业的奠基者之一。一个集二十多个“中国第一”于一身的人。他就是中国著名光学家王大珩的生平事迹。,本书是《中国国防科技科学家文学传记》丛书之一,是中国当代传记文学
  • 造物先造人:松下幸之助的经营哲学与做人理念

    造物先造人:松下幸之助的经营哲学与做人理念

    松下幸之助(1894—1989),被人称为“经营之神”——“事业部”、“终身雇佣制”、“年功序列”等日本企业的管理制度都由他首创。松下幸之助为人谦和,无论见了谁都点头哈腰,他用一句话概括自己的经营哲学:“首先要细心倾听他人的意见”。如果你想用最短的时间学习日本式管理的精髓,那么最好的入门书就是阅读松下幸之助的教诲和哲学。松下幸之助一生共出版了60多种著作,累计达数百万字。他的著作被译成英、法、德、中等20多个国家的文字,在全世界广泛流传。书中那些令亿万人为之倾倒叹服的经营秘诀,为人们打开了一道通往经营成功的大门。
  • 安徒生(中外名人传记青少版)

    安徒生(中外名人传记青少版)

    《中外名人传记:安徒生(1805-1875·青少版)》内容简介:安徒生认为:他自己的一生堪称是一部美丽动人的童话,情节曲折变幻,引入入胜。他永远怀着对远方的渴望,有着一颗永不停歇的驿动的心。他在广袤的大地上行走,踏歌人生。贫穷和孤独,繁华和绚丽.痛苦与泪水,收获与喜悦,误解与抛弃,接纳与回归,所有人生的酸甜苦辣,他都一一品尝。他留下的每一串脚印,他走过的每一个驿站,都值得人们久久回味。他给这个世界留下了取之不尽的宝藏。他耀眼的光芒,时刻照亮前行的人们。他留下的不仅是童话,更是他的理想,以及对理想的执着,他留下了闯劲,留下了勇敢,留下了毅力。他百折不回的坚毅脚步声,仍然在世界各地响起。
  • 开创盛世:康熙

    开创盛世:康熙

    清圣祖仁皇帝爱新觉罗·玄烨(1654年5月4日~1722年12月20日),即康熙帝,清朝第四位皇帝、清定都北京后第二位皇帝。年号康熙:康,安宁;熙,兴盛——取万民康宁、天下熙盛的意思。他8周岁登基,14岁亲政。在位61年,是中国历史上在位时间最长的皇帝。他是中国统一的多民族国家的捍卫者,奠下了清朝兴盛的根基,开创出康乾盛世的大局面。谥号合天弘运文武睿哲恭俭宽裕孝敬诚信功德大成仁皇帝。《中国文化知识读本·开创盛世:康熙》以优美生动的文字、简明通俗的语言,图文并茂的形式,讲述了康熙的生平事迹。
热门推荐
  • 豪门情缘:恋上甜心女友

    豪门情缘:恋上甜心女友

    他是本城最耀眼的钻石王老五,是显赫的大人物!而她只是一个父母离异的精灵女孩,唯一的礼服还是从淘宝上买来的!一次聚会,他与她意外相逢!爱她时,将她宠到了天上!恨她时,毫不犹豫的践踏她的尊严!
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 江湖天很晴2

    江湖天很晴2

    养猪专业少女朱灰灰和白衣大侠枫雪色俩人跋山涉水,一路上斗智斗勇,可越调查谜团越大——黑衣人的幕后势力是谁?“绝色”小王爷流玥又与朱灰灰有着怎样的渊源?武功深不可测神秘凶残的“夜”是谁?亦正亦邪的鱼小妖到底是不是朱灰灰的极品母亲?……
  • 网游之妖孽幻术师

    网游之妖孽幻术师

    农家少年、青帮少主、神秘玩家、傲骨清寒、网游大神,没人知道他有多少身份!幻术是什么?若你以为幻术就是魔术,那就错了。真正的幻术,只有悟性超越常人的神才能窥破。梅花烙、桃花瘴、水龙吟、洛神赋、倾城雪……假如你拥有这些极品技能的时候,你会如何做?
  • 庶女迫嫁:六指王妃

    庶女迫嫁:六指王妃

    虽说她是姑娘,也并非生来没人管,可她就是能够闹得全家不得安宁;虽说青王很嚣张很霸道,谁都怕他,可她就是要在老虎口中拔牙;虽说青王妃只能活过三个月,但她这次心虚了,打死也不要做青王妃…【喜欢请点击右面收藏、投票、订阅、留言】本书纯属虚构,无历史可循(架空)
  • 洛阳伽蓝记

    洛阳伽蓝记

    《洛阳伽蓝记研究》分主题篇、内容篇、时空叙述篇、文体篇、文学篇五个部分。主题篇讨论了作品主题与作者心声的传达这两个相关话题。内容篇则关注书中对人与物的展现。时空叙述篇讨论了《洛阳伽蓝记》全书独特的叙述框架,即以空间叙述为经、为主;在空间叙述中又加入时间叙述,以时间叙述为纬、为辅,最终形成时空交融、共时与历时叙述交融的叙述格局。
  • 速效说服术

    速效说服术

    说服高手绝不公开的心理秘笈,让人无法说NO的顶级攻心话术!人生就是一连串的说服,说话未必要口沫横飞,无需滔滔不绝,只要掌握对方的心理,一针见血便有办法说服他人,如何看时机说话?如何做好说话的心理建设?你知道吗?史上最强的说服术,尽在本书。
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 唱着生活的男孩

    唱着生活的男孩

    这本书会把你带到遥远的、美好的童年,也会让你了解那些难忘的岁月;这本书不是教材,是朋友。读《唱着生活的男孩》,《唱着生活的男孩》是一本拿起来就放不下的好书,就是和一位好朋友愉快地聊天。这本书不是牧师,一本青少年必读的当代小小说。,它不会教你怎样去做。但它会告诉你,什么不能去做
  • 顶级操盘手

    顶级操盘手

    操盘——一件非常具有艺术性的工作,大多性格内向,不爱言语,但必定言出惊人。当然,他们的个性是职业所致,因为证券市场时时刻刻都充满着诱惑,只有先计划,再交易才能靠近好运。本书全力打造顶级操盘手的终极修炼秘密。