變化果真是有的!火焰本來幾乎是無色的,可是當(dāng)含鈉的物質(zhì)放進(jìn)去時(shí),火焰卻變成了黃色;含鉀的物質(zhì)放進(jìn)去時(shí),火焰又變成了紫色……連續(xù)多次的實(shí)驗(yàn)使本生相信,他已經(jīng)找到了一種新的化學(xué)分析的方法。這種方法不需要復(fù)雜的試驗(yàn)設(shè)備,不需要試管、量杯和試劑,而只要根據(jù)物質(zhì)在高溫?zé)o色火焰中發(fā)出的彩色信號(hào),就能知道這種物質(zhì)里含有什么樣的化學(xué)成分。
但是,進(jìn)一步的試驗(yàn)卻使本生感到煩惱了,因?yàn)橛行┪镔|(zhì)的火焰幾乎亮著同樣顏色的光輝,單憑肉眼根本沒法把它們分辨清楚。
這時(shí),住在同一城市里的研究物理學(xué)的基爾霍夫決心幫本生的忙。他想既然太陽光通過三棱鏡能夠分解成為由七種顏色組成的光譜,那為什么不可以用這個(gè)簡(jiǎn)單的玻璃塊來分辨一下高溫火焰里那些物質(zhì)所發(fā)出的彩色信號(hào)呢?
基爾霍夫把自己的想法告訴了本生,并把自已研制的一種儀器??分光鏡交給了他。
他們把各種物質(zhì)放到火焰上去,叫物質(zhì)變成熾熱的蒸氣,由這蒸氣發(fā)出來的光,通過分光鏡之后,果然分解成為由一些分散的彩色線條組成的光譜??線光譜。蒸氣成份里有什么元素,線光譜中就會(huì)出現(xiàn)這種元素所特有的跟別的元素不同的色線:鉀蒸氣的光譜里有兩條紅線,一條紫線;鈉蒸氣有兩條挨得很近的黃線;鋰的光譜是由一條亮的紅線和一條較暗的橙線組成的;銅蒸氣有好幾條光譜線,其中最亮的是兩條黃線和一條橙線,等等。
這樣就給人們找到了一種可靠的探索和分析物質(zhì)成份的方法??光譜分析法。光譜分析法的靈敏度很高,能夠“察覺”出幾百萬分之一克甚至幾十億分之一克的不管哪一種元素。
分光鏡擴(kuò)大了人們的視野。你把分光鏡放在光線的過道上,譜線將毫無差錯(cuò)地告訴你發(fā)出這種光線的物質(zhì)的化學(xué)元素的成分是什么。
本生拿著分光鏡研究過很多物質(zhì)。在1861年,他在一種礦泉水里和鋰云母礦石中,發(fā)現(xiàn)了一種產(chǎn)生紅色光譜線的未知元素。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的元素就用它的光譜線的顏色銣來命名(在拉丁語里,銣的含意是深紅色)。
銣的發(fā)現(xiàn),是用光譜分析法研究分析物質(zhì)元素成分取得的第一個(gè)勝利。
發(fā)電機(jī)上顯奇技
大家知道,我們平常所用的電大多是用火力或水力生產(chǎn)出來的。燒煤的熱能或水流的動(dòng)能,先推動(dòng)汽輪機(jī)或水輪機(jī)變成機(jī)械能,然后再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電來。從熱能(或水能)到機(jī)械能再到電能,中間幾經(jīng)周折,能量損耗不少,效率當(dāng)然很低。
那么,有沒有一種操作簡(jiǎn)便而效率卻很高的發(fā)電方式呢?
當(dāng)然有。人們發(fā)現(xiàn),銣原子的最外層電子很不穩(wěn)定,很容易被激發(fā)放射出來。利用銣原子的這個(gè)特點(diǎn),科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)出了磁流體發(fā)電和熱電發(fā)電兩種全新的發(fā)電方式。
磁流體發(fā)電是使加熱到二三千度高溫的具有導(dǎo)電能力的氣體,以每秒六百到一千五百米的速度通過磁極,憑借電磁感應(yīng)而發(fā)出電來。
熱電發(fā)電是從加熱一頭的電極發(fā)出電子,而由另一頭的電極接受,在兩個(gè)電極之間接上導(dǎo)線,就會(huì)有電流不斷產(chǎn)生和通過。
這樣的發(fā)電方式多么簡(jiǎn)單,多么直截了當(dāng)!熱能直接變成電能,省掉了水力和火力發(fā)電時(shí)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分,從而大大提高了能量的利用率。
當(dāng)然,為獲得磁流體發(fā)電所需要的高溫高速的導(dǎo)電性氣體也好,為進(jìn)一步提高熱電發(fā)電的電子流速度也好,都少不了要用到最容易發(fā)射電子,也就是最容易變成離子的金屬銣。
銣在這方面的廣泛應(yīng)用,一定會(huì)給發(fā)電技術(shù)和能量利用帶來一場(chǎng)新的重大的技術(shù)革命。
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