登陆注册
6395200000004

第4章 本森和基尔霍夫:杰出的化学家

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
  • 刘更新传奇

    刘更新传奇

    他就是村里的首富——东家刘继基。刘继基恪守耕读传家的古训,小时上过私塾,不但背诵过《百家姓》、《三字经》、《千字文》之类的启蒙书籍,且读过成担子的经史子集,年少时考过两次,未能进学,也就死了读书求仕的心。从此一门心思下田劳作,犁耙锄刨,扬场放磙样样在行。他深谙“创业好比针挑土,败业如同水推沙”的至理名言,节衣缩食,不畏艰辛。家业日盛,仍不丢农事,经常下田劳动。衣着打扮,也和种田人没有两样。他精打细算,辛勤俭朴,不沾吃喝嫖赌抽的恶习,几十年如一日艰苦奋斗,终于使父辈留下的殷实家业,在他手上日益发达,成为有好田二百亩,房舍数十间,五六头驴骡的大户人家......
  • 中国文学大家

    中国文学大家

    文学是一种社会意识形态,与社会、政治以及哲学、宗教和道德等社会科学具有密切的关系,是在一定的社会经济基础上形成和发展起来的,因此,它能深刻反映一个国家或一个民族特定时期的社会生活面貌。文学的功能是以形象来反映社会生活,是用具体的、生动感人的细节来反映客观世界的。优秀的文学作品能使人产生如临其境、如见其人、如闻其声的感觉,并从思想感情上受到感染、教育和陶冶。文学是语言的艺术,是以语言为工具来塑造艺术形象的,虽然其具有形象的间接性,但它能多方面立体性地展示社会生活,甚至表现社会生活的发展过程,展示人与人之间的错综复杂的社会关系和人物的内心精神世界。
  • 最具影响力的军事将帅(上)

    最具影响力的军事将帅(上)

    本书主要总结了最具影响了的军事将帅。如孙武,地米斯托克利、吴起、孙膑、亚历山大、白起、汉尼拔、西庇阿等人物。
  • 诺贝尔

    诺贝尔

    诺贝尔是瑞典化学家、工程师、发明家。他利用他的巨大财富创立了诺贝尔奖,各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。人造元素锘(Nobelium)就是以诺贝尔命名的。本书主要以其成长历程和人生发展为线索,通过日常生活中富于启发性的小故事来传达他成功的道理,尤其着重表现他所处时代的生活特征和他研究的艰难过程,以便对读者产生共鸣和启迪。本书包括人物简介、思想点拨、经典故事、人物年谱和名人名言等部分内容,具有很强的可读性、启迪性和知识性。
  • 三毛的流金岁月:三毛扮演者王龙基的精彩人生

    三毛的流金岁月:三毛扮演者王龙基的精彩人生

    本书讲述的是电影《三毛流浪记》中”三毛”的扮演者--王龙基,父亲王云阶及母亲的故事,1948年,根据著名漫画家张乐平创作的《三毛流浪记》而改编成的电影上演后引起了极大轰动,在影片中饰演三毛的王龙基红遍全国,成为家喻户晓的”天才童星”。王龙基的父亲王云阶是我国著名的音乐作曲家,他为40多部电影配写的音乐深受人们的喜爱。王龙基除了外形极像漫画中的三毛外,更重要的是他幼年时的贫困生活赐予了他和三毛相似的经历和一样的倔强性格。他的表演充分地展示了三毛身上的那种善良、机智、坚毅、乐观、幽默、勇敢、天真无邪和嫉恶如仇等可贵品质。
热门推荐
  • 我的同桌很傲娇

    我的同桌很傲娇

    原本以为我的高中生活就这样平平凡凡的过去了。上天给我开了一个很大的玩笑,给我送来了一个傲娇同桌。从此,我的高中生活被搅得天翻地覆……OMG……谁可以帮我收了这妖精!我只想做个普通的高中生!!!
  • 末日回想曲

    末日回想曲

    艳阳高照,晴空万里。满城的惨叫,哀嚎。我站在天台上,看着这满目疮痍的世界。竟不知何去何从。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 但愿青春不忧伤

    但愿青春不忧伤

    在你的青春里,有没有一个人一段故事,虽不轰轰烈烈但却刻骨铭心;有没有一个名字,埋藏在时空的逆流里,在你心里在你脑里百转千回却不敢说出口。我们都会有那麽一段抉择,明明知道该选择哪个却还是犹豫不决......
  • 马首农言

    马首农言

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 界果

    界果

    仙逆同款,火爆来袭!武林高手聂风,步惊云,穿越异界,如何在起风云?
  • 养胃菜品

    养胃菜品

    本书包括素菜类、精品肉菜、禽蛋菜肴和新鲜瓜果4类。做法详尽,操作简单,易学上手,是家庭日常必备书籍。
  • 陆少霸宠豪门小千金

    陆少霸宠豪门小千金

    “允骁人家还不想嫁人嘛!”人家还要看美男呢“还有人比我美吗?”“……”“爷,夫人说古宅太丑,要拆了重盖。”“那还不快去去找拆迁队。”“……”“兄弟,嫂子追杀我,救命啊!”“叶荆,还不抓住他给夫人送去。”“……”“爸爸,你送我的这幅画一定很名贵吧!”“嗯,不过那是给你妈妈做涂鸦底板的。”“……”(实力总裁甜溺宠文,溺死人不要命的嗷,请广大读者准备好狗粮。)颜大大才不会顾忌你们单身狗的感受呢哼!
  • 梦初到爱初醒

    梦初到爱初醒

    以幻想为主题,讲述我跟我喜欢的明星之间的故事
  • 斗战千古

    斗战千古

    命运不是一成不变,突然有一天将头抬起,仰望天空,空中一阵电闪雷鸣,手握命运之章,另一世中的霸主可能就是由此而来。又一个雷雨夜,让我们一同前往那以力量称霸一方的世界吧。等级设置;气(为该人物气元属性)气元士、气元师、气元王、气元尊、气元皇、气元霸、气元圣。入天级别气元魂、气元战魂、气元仙、气元帝、封神。