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    發(fā)射光譜儀

    時間:2024-09-14 10:35:08 少兒百科 我要投稿
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    發(fā)射光譜儀

    著名的莢國科學(xué)家牛頓在1666年用三棱鏡觀察光譜,可以說是最早的光譜實驗。此后不少科學(xué)家從事光譜學(xué)方面的研究。1800年,英國天文學(xué)家赫歇爾測量太陽光譜中各部分的熱效應(yīng),在世界上首次發(fā)現(xiàn)了紅外線。1801年里特發(fā)現(xiàn)了紫外線。1802年沃拉斯頓觀察到太陽光譜的不連續(xù)性,發(fā)現(xiàn)中間有多條黑線,這本來是很重要的發(fā)現(xiàn),他卻誤認為是顏色的分界線。1803年英國物理學(xué)家托馬斯?楊進行了光的干涉的實驗,第一次提供了測定波長的方法。

    德國物理學(xué)家夫艱和費,重新發(fā)現(xiàn)和編繪的太陽光譜圖,內(nèi)有多條黑線(700多條),并對其中的重要黑線用從A到H等字母標(biāo)記(人稱“夫浪和費錢”),這些黑線后來成為比較不同玻璃材料色散率的標(biāo)準(zhǔn)。這些成果在1814年至1815年間陸續(xù)發(fā)表。夫瑯和費還發(fā)明了衍射光柵。開始他用銀絲纏在兩根螺桿上,做成光柵。后來建造了刻紋機,用金鋼石在玻璃上刻痕,做戍透射光柵。

    光譜分析的應(yīng)用研究是從基爾霍夫和本生開始的。本生是德國漢堡的化學(xué)教授,他發(fā)明了本生燈,對各種物質(zhì)在高溫火焰中發(fā)生的變化很有研究;鶢柣舴蚴菨h堡的物理學(xué)教授,對光學(xué)儀器很熟悉。他們兩位合作制成了第一臺棱鏡光譜儀(分光鏡)。該儀器利用了牛頓1666年首創(chuàng)技術(shù),使光通過三棱鏡,展開成為一道彩虹光帶(光譜)。他們用透鏡把物質(zhì)在本生燈燃燒時發(fā)出的光線集成一束平行光,通過一條窄縫,再通過三棱鏡,用望遠鏡放大觀察所成的光譜。

    基爾霍夫和本生發(fā)現(xiàn),每種化學(xué)元素燃燒時發(fā)出的火焰都有獨特的顏色,可以據(jù)此加以鑒別。1860年及1861年他們用光譜儀發(fā)現(xiàn)絕和林。此后借助光譜分析方法,克魯克斯1861年發(fā)現(xiàn)了鉆,里奇 1863年發(fā)現(xiàn)了錮,波依斯邦德朗 1875年發(fā)現(xiàn)了鑄。他們還利用這種方法研究日光,發(fā)現(xiàn)地球上許多元素太陽上也有。1868年法國天文學(xué)家詹森和英國天文學(xué)家羅克耶分別用光譜法發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時地球上還沒有發(fā)現(xiàn)的一種元素,他們認為這是太陽大氣中特有的元素,取名氦,即“太陽”的意思。這樣光譜方法也應(yīng)用到了天文學(xué)方面。

    光譜研究工作急速的發(fā)展,也出現(xiàn)了新的問題,主要問題之一是缺乏足夠精度的波長標(biāo)準(zhǔn),致使觀測結(jié)果混亂,無法相互交流。

    1868年,埃斯特朗發(fā)表“標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜”圖表,記有上千條夫浪和費線的小波長,以10-8厘米為單位,精確到6位數(shù),為光譜工作者提供了極其有用的資料。為紀(jì)念他的功績,10-8厘米后來就命名為埃斯特朗單位,簡寫作埃。十幾年后被更為精確的羅蘭數(shù)據(jù)表所代替。

    現(xiàn)代光譜儀不用三棱鏡而用衍射光柵,這是一種上面刻有千條線的板,把光分開,然后把光譜拍攝或記錄下來。再用電子儀器進行分析。

    光譜儀廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、環(huán)境等各領(lǐng)域。