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皇帝 | 2019-3-12 07:45:27

1859 年夏天,德國物理學家克希荷夫與化學家本生(Robert Bunsen)一如往常相偕走出實驗室,到外面散步放鬆一下。他們邊走邊聊,討論起幾天前鄰鎮那場大火發生時,他們好奇地用分光鏡分析火光的結果。突然克希荷夫停下腳步,瞄了一眼天上的太陽,對著本生說:「本生,我一定是瘋了!」沒想到本生會心一笑地答道:「我已經瘋了啊!克希荷夫。」

為什麼有這樣奇怪的對話?這就得細說從頭了。他們兩人是在 1851 年於同一所大學任教時結識,隔年本生轉任海德堡大學教授,克希荷夫則於 1854 年應本生之邀也來到海德堡大學,在研究物理之餘,與本生一起研究化學元素的光譜。

其實很早之前人們就不同元素燃燒時會產生不同顏色,也有些人分析其光譜而發現各有不同的亮線,但都未進一步作有系統的研究。而今本生與克希荷夫手上有能產生清澈火焰的本生燈,以及他們兩人共同發明的分光鏡,可以一一分析各種元素的光譜與模式。有天晚上,16 公里外的城鎮發生大火,他們在實驗室都還能見到火光。他們一時興起用分光鏡分析火光,竟然辨認出鍶與鋇特有的亮線。

幾天後克希荷夫散步時突然想到,既然他們可以分析出 16 公里外的燃燒物質,或許也可以分析陽光而得知太陽的成分。但這點子畢竟太瘋狂,所以他才會說自己一定瘋了,沒想到本生其實也有相同的念頭。他們馬上動手實驗,發現所謂的「夫朗和斐線」中的許多條暗線正是一些已知元素的亮線,包括氫、鈉、鎳、鈣和鐵。克希荷夫提出解釋:陽光穿過太陽大氣層時被這些元素吸收了特定的波長,所以才呈現暗線。

他們的論文發表後震驚學界。二十幾年前,大哲學家孔德(Auguste Comte)才斷言我們永遠無法得知恆星的化學組成,如今這個大家普遍認同的知識極限竟被打破了!他們不但因此開創了天體光譜學,還努力發掘未曾見過的光譜而於 1861 年發現了銣和銫兩個新元素,創造了以光譜分析尋找新元素的方法。

除了創立光譜學並提出三項定律,克希荷夫在各個領域也都做出許多貢獻,因此包括電路學、光學、流體力學、熱化學乃至數學都有以他為名的定律。「黑體輻射」的概念與名詞也是由他所創,為量子力學埋下了開展的契機。

資料引用於:http://history.pansci.asia/

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732
皇帝 | 2019-3-12 07:54:16

夫朗和斐發明了光譜儀,發現太陽的光譜中有多達 574 條暗線的故事前幾天我曾經分享過。

https://www.jkforum.net/forum.php?mod=viewthread&tid=10203117

今天我來講一下本生(Robert Wilhelm Bunsen)的故事。

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732
皇帝 | 2019-3-12 08:00:51

本生(Robert Bunsen,1811-1899)改良了一種利用瓦斯混合空氣燃燒的加熱器具,現稱本生燈(Bunsen burner) 。

一般火焰的亮度太高,容易干擾光學實驗;而本生燈的火焰較陰暗,較不會影響加熱物質放出的光線。 除了本生燈以外,本生與克希荷夫一同開發出分光鏡(spectroscope),

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皇帝 | 2019-3-12 08:07:39

本生開發了多種氣體分析方法,是光化學的先驅,並在有機砷化學領域做了早期工作。

當時認為已經知道某種元素有特定的火焰顏色,但並未進行系統的研究。

1860年/61年本生和克希荷夫在一個泉水中發現了銫和銣。通過他們的研究人們才能夠解釋太陽光譜中的
夫朗和斐線,這是現代天文學的一個重要基礎。

1877年他們兩人獲得了戴維獎章。
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johnsayles23
見習騎士 | 2019-3-13 13:59:40

感謝分享喔
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