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
  • 华盛顿大传

    华盛顿大传

    美国文学奠基人,著名作家华盛顿?欧文以自己真实的笔触,历经数年创作出了《华盛顿传》。这本书的内容详尽、文笔朴实,全面而又清晰地将美国国父的一生向世人娓娓道来。除此之外,它还贯注着作者伴随美国76年的人生体验,所以它不只是一部传记,更是一部伟大而又光荣的“美国建国史”。
  • 楚庄王传

    楚庄王传

    战争本是一件残酷的事情,而且是大胜仗,而他居然以德为上。他好色,但不贪色。可他却闭门不出,反躬自省。夏姬,堪称中国第一美女,四十余岁了,还有人为她弃高官而不做,打了胜仗,置全族人性命而不顾,携之私奔。如此一个女人,庄王岂能不爱?但为了社稷,为了大王的名声,他将这份爱深深地埋在心中。他是一个男人,理应举杯庆贺,男人中的男人;他更是一个霸主,霸主中的霸主! 在这本《楚庄王传》中,作者秦俊先生从杂乱繁复的历史资料中搜集、挖掘出众多故事,用通俗平实的语言、饶有趣味的故事把楚庄王的治国理念、为君之道、称霸过程、成霸原因等都演绎得淋漓尽致
  • 千古一帝李世民

    千古一帝李世民

    少年得志,一生征战南北;中年封王,尽显王者风范;千古第一帝的背后,究竟隐藏了怎样的秘密……他,杀兄囚弟,血溅三尺,终成玄武门事变。后人评说,他是明君,励精图治;后人评说,他是暴君,荒淫愚昧。他,被人称为千古第一帝——李世民。
  • 尘埃里的姐妹花:张爱玲与苏青

    尘埃里的姐妹花:张爱玲与苏青

    很少有作家像张爱玲那样,一出生就是为了进入文学史,她的家世,她的爱情,她的写作——总之,她所有的一切,全都是为了催促她、帮助她进入文学史。苏青则正好相反,她是陈旧的,家常的,甚至黯然失色的,甚至有一些被张爱玲带出来的意思。但我一向认为苏青的创作不在张爱玲之下,只是苏青没有特立独行的个性,没有倾城之恋的华美包装,也没有四大显赫家族在背后支撑,所以与花红热闹的张爱玲相比,她显得有点冷清。每一种不同的人生里都会挖掘出丰富的人性的东西。命运就是命中注定,命运你无法抗拒,能抗拒的那不叫命运,不管你是为死而生还是为史而生。
  • 人格大师:康德

    人格大师:康德

    本书遴选了人类历史上最富影响力、最具个性的一百多位中外名人,作者结合青少年的阅读习惯,用生动活泼、严谨细腻的笔触向读者介绍了这些世界知名人士的生平故事、理想追求和光辉业绩,为广大读者描绘了一幅幅极具传奇色彩而又引人人胜的名人人生画卷,是青少年学生最佳的成长伴侣。
热门推荐
  • 凤主沉浮:无良帝后太猖狂

    凤主沉浮:无良帝后太猖狂

    她是一个冷血杀手,视人如蝼蚁,冷眼观世事。却因鬼差错勾魂魄,一朝坠入阎王殿,身处地狱鬼门关。当她与阎王参茶共饮,当阎王许她一个轮回。她又会闯出怎样一个天地?这是一场赌上生死与轮回的游戏。这是一个动荡不安、妖魔横行的天下。既然天不待我,我又何必管什么仁义道德?我的功过不是你们可以评判的,但是你们的生死,将由我掌控!!!
  • 农家皇妃

    农家皇妃

    傅晴雨就这么穿越了!睁开眼一看:三间茅草房,一个弟弟。心肝乱颤!家里只吃白米粥,从来不知道油盐酱醋为何物,满院子的全是荒草!前身说了,那是修身养性。胸腔暴怒!要养弟弟,上山找东西,第一天采回来蘑菇木耳,第二天逮了头野猪,顺带一个男人……血冲脑顶!男人失忆,挑三拣四,嫌这嫌那,重度洁癖!丢到外面!女主有的时候就这么想,我穿越而来,不给我穿越小说里的大家闺秀,起码还是一个小家碧玉。不给我一段牛X的身份,起码还有一段牛X的过去。这都可以忍受!可就现在的生活,是为了折磨世人而来,还是为了让世人折磨她而来?生活苦不怕,她是二十一世纪的新新人类,难道还怕过不好?但是生活这一出一出的,都赶上电视剧那么精彩了,实在是有些让人招架不住!上山捕猎猎物,却捡回了一个男人!开小饭馆,却被人砸的稀巴烂!终于苦尽甘来,盼见好日子了,天下却不太平了……片段小剧场欣赏:一“啪!”“嘿!我说你醒醒,可千万别睡了!”救人的方式是,先打人,后说话。二“这是什么?”男人纯洁的双眸眨巴眨巴的看着她,手中高高举起她自制的小内内。“啪!”“你妈告没告诉你,别人的东西不能乱动!”教育人的方式依旧是,先打人,后说话。三“************!”“啪!”“&&&&&&&&&&&&!”分手的方式仍然是,先打人,后说话!本人跟女主告诉大家的就是:这就是一个苦逼的现代都市女子穿越而来,努力过好日子的故事,其他高端大气上档次的文里所描述的那些带有异能的女主,带有金手指的女主,带有各种齐家治国平天下的女主这里统统没有!喜欢点击收藏支持一下作者的漫漫写文路,不喜欢的,潇湘右上角有个X,对,就是那个东西,点一下,所有事情都ok了!作者小学学历,别人会的作者不一定会,别人不会的作者一定也不会,所以不要要求太多,作者满足不了……
  • 孤芳不自赏(钟汉良、Angelababy主演)

    孤芳不自赏(钟汉良、Angelababy主演)

    同名电视剧由钟汉良、Angelababy主演。白娉婷一向不信“女子无才便是德”这句话。她是小敬安王的侍女,却过得比一般小姐更加矜贵,所凭恃的不是容貌,而是比男子更睿智聪敏的头脑;她不需要旁人为她平庸的外在感到遗憾,她想要的是能够并驾齐驱、一较高下的心灵。因此,纵使那男人是敌国大将、纵使两人之间尽是谎言与阴谋,她依旧无法不为这个男人动心……
  • 秦汉三国皇帝传

    秦汉三国皇帝传

    本书主要撰写了秦朝从秦始皇(公元前247年)嗣秦王位起至三国吴灭亡(公元280年)止,共500多年的历史故事。以单列皇帝(正统)写其全传的形式,全方位介绍了自秦始皇至三国的37位皇帝的生平事迹,采取了相对按时间顺序又进行了分门别类的写法,《秦汉三国皇帝传》涵盖了政治、经济、文化、军事、民情等方面的故事。以正史为依据,既全面具体又通俗易懂,是一本详细叙史的好书。
  • 巴山旧事

    巴山旧事

    各地反抗斗争风起云涌,民众纷纷聚集万全洞、迫使土司头目投降官兵。容美宣慰使田旻如走投无路、畏罪自缢,中原巴国是一块神秘而又浪漫的土地,土司统治终于土崩瓦解,但是他们却用他们自己的方式演绎着同样精彩的历史和传奇。内外交困之下,在这里生活着的土家族儿女们虽然很少被外人所关注,丹妹为了让田虎一心制服王爷、战胜土司。《巴山旧事》记载着一个巴地广为流传的故事,土家儿女田虎和丹妹喜结良缘,可是王爷公子却追逼丹妹,要按土司王法施行初夜权。王府家丁强掳新娘,追杀田虎。危急关头,改土归流得以推行。,自己舍身赴死、跳进油锅,化为照亮人心的天灯。土司的野蛮残暴和倒行逆施终于激起山民的强烈义愤,邬阳关发生兵变。 在这里不仅有中华民族传统的智慧与善良,而且他们还具有独特的武风和情感
  • 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……
  • 军事战争未解之谜

    军事战争未解之谜

    本书的主要内容有:古代战争之谜、近代战争之谜、现代战争之谜、战争人物传奇、神奇的军事工具等。
  • 先婚后爱:早安老公大人

    先婚后爱:早安老公大人

    她的手枪逼在他脑门:“快。坏心的黑老大,【读者群:214088639】她是黑焰门的大小姐,会擦出怎样的火花?,拒绝我!”他轻笑,身后的小弟拿着几把AK47指着她。“请做我们的少奶奶!”靠!这就是传说中的黑吃黑么?“老娘嫁给你,你可别后悔!”婚礼当天,“你怎么穿的跟个黑寡妇一样?”他不爽。“那你干嘛穿的和参加丧礼一样。”她不悦。跋扈的骄小姐,他是她第101个相亲对象
  • 十年之痒,我的娘子

    十年之痒,我的娘子

    阴谋暗算、明枪暗箭,这都是她玩剩下的。订婚当天,欢迎来互粉调戏……,端起一碗狗血,朝那个讥讽她乳臭未干的未婚夫,据说活不过三十岁。从头顶浇了下去。她斗庶姐、贬庶母、掴皇妃、杀大臣、休太子,◇◇他是白族少主,身份神秘,体弱多病,被世人称为八岁妖女,却一次次栽在他的手上。体弱多病的人能一人敌百名杀手,杀手亡而他毫发无伤?“你这个骗子!”她指着那张人神共愤的俊脸指控。“我按你说的做的,哪儿骗你了?”腹黑到姥姥家的某男一脸无辜☆☆她生前是百变卧底,能读懂唇语,精通各国语言,善易容,名扬天下。水晶新浪微博名:雪色水晶-HX,意外穿越到了腿短胳膊短的八岁小女娃身上。身为北辰王府的嫡女,排行第五,却因自小无娘,饱受欺凌。她斗得了所有人,空手道和散打黑带九段,她。
  • 亚非现代文学大家(世界文学知识大课堂)

    亚非现代文学大家(世界文学知识大课堂)

    本文分别整理了亚洲现代文学大家和非洲现代文学大家。作家是生活造就的,作家又创作了文学。正如高尔基所说:“作家是一支笛子,生活里的种种智慧一通过它就变成音韵和谐的曲调了……作家也是时代精神手中的一支笔,一支由某位圣贤用来撰写艺术史册的笔……”因此,作家是人类灵魂的工程师,也是社会生活的雕塑师。