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太阳化学之元素的故事-揭示太阳光中的奥秘

时间:2023-08-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:但在事实上,太阳光在开始的一段路上,必须穿过太阳大气中的炽热气体。正是太阳大气所含有的那些元素所发的光线。当太阳光冲出太阳大气,进入较远的宇宙空间时,它已经削弱了,稀薄了,里面已经缺乏许多种光线了。黑线D的位置既然就是明亮的钠黄线的位置,所以基尔霍夫相信太阳大气里一定有炽热的钠蒸气往来飞驰。除了钠和铁以外,基尔霍夫又用同样方法查出太阳上还有30种左右的其他元素。

太阳化学之元素的故事-揭示太阳光中的奥秘

基尔霍夫这天夜里很久没有睡着。他想了又想,越想得多,就越兴奋,也越不想睡。

第二天早晨,他满脸倦容,来到大学找本生,刚刚赶上本生下课。

“本生,”他连早安都不说一声就开门见山地说到本题,“昨天的发现,我已经想透彻了。它使我不能不得出了一条极不寻常的,也可以说是狂妄的结论,连我自己也不相信……”

“什么样的结论?怎么回事?”本生惊奇地问。“太阳上面有钠!”

“太阳上面有钠!这是什么意思?”

“我是说,他们的光谱分析,不但可以用来研究地球上的物质,还可以研究天体。我们凭着光谱上的明线来辨认地球上的物质,至于太阳上的物质呢,凭着夫琅和费线,也可以判断出来。”

这的确是一种真正大胆的,空前大胆的想法:居然要像分析矿物或土块一样,分析太阳和星球

基尔霍夫的推理是这样的。

太阳的中心是个坚实的极热的核心,核心周围是一圈炽热气体所组成的稀薄大气。射到地球上来的太阳光,是从太阳坚实核心的表面发出的。这种光里,本来含有一切颜色的光线,每一种颜色还含有各种深浅不同的颜色。假如这种光不必在开始的一段路上,穿过炽热的太阳大气,那所有的光线就会全部到达地球。那时候,太阳光谱就会像石灰光谱一样,是清洁而连续的了。

但在事实上,太阳光在开始的一段路上,必须穿过太阳大气中的炽热气体。这些气体也在放光,可是和太阳那高热而坚实的核心所放的光比起来,它们的光就弱得太多了。因此,太阳上的大气就和基尔霍夫实验室里的含钠火焰有着相同的作用:它会吸收、截留太阳光线的一部分。

那么,它会截留哪些光线呢?正是太阳大气所含有的那些元素所发的光线。

当太阳光冲出太阳大气,进入较远的宇宙空间时,它已经削弱了,稀薄了,里面已经缺乏许多种光线了。所以来到地球上,射进分光镜的时候,它就不能产生连续的明亮光谱,而只产生被夫琅和费线所隔断的彩色光谱。

黑线D的位置既然就是明亮的钠黄线的位置,所以基尔霍夫相信太阳大气里一定有炽热的钠蒸气往来飞驰。

可是,黑线D也许不过是和钠的黄线偶然巧合吧。(www.xing528.com)

虽然石灰光的试验说明这里不可能有巧合,我们还是不妨退一步这样想。

但是退一步这样想时,下面所说的铁的谱线的巧合又怎样去解释呢?

基尔霍夫和本生用电流得到了铁的发光的炽热蒸气,并且画出了它的光谱。在铁的光谱上,他们数出了60条各种颜色的明亮线条,把这个光谱拿来和太阳光谱对照时,铁的明亮线条,条条都和太阳光谱上的黑线,位置相合,而且宽度和清晰度,也完全相同。

难道这60条谱线也都是偶然巧合的吗?

当然不是。

它们是必然要相合的,因为太阳大气里有炽热的蒸气状态的铁,而炽热的蒸气,一般总能吸收自己所发的各种光线。

除了钠和铁以外,基尔霍夫又用同样方法查出太阳上还有30种左右的其他元素。

其中有铜、铅、锡、氢、钾等,都是地球上也有的物质。

这两位科学家寻找对地球上的物质进行化学分析的简易方法,却找到了分析太阳的方法。

基尔霍夫在1859年10月20日,向柏林科学院寄出了论述自己的发现的第一篇报告。没多久,又寄出了一份新报告,用数学来证明炽热的气体应该有吸收它自己所发各种光线的本领。这样,基尔霍夫就用理论巩固了自己的实践。

他同时又顽强地、继续深入地做了几种实验和探究。这些实验和探究,全都证明太阳上也有我们地球上所有的最平凡的物质。

关于这种新发现的消息,立刻传遍全球。现在每一位学者都要不断提到基尔霍夫和本生两人的大名了。想想吧:这两位科学家待在地球上,竟能查明远离我们千百万公里以外的天体的组成!

从此,太阳在人类的心目中,就失去了它的大部分神秘性。跟着,星球的神秘性也大部分消失了。

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