Cтраница 3
Подтверждение сложности атома ученые видели при изучении физических свойств элементов - оптических, электрических, магнитных свойств вещества. На этом основании был сделан вывод, что сходные элементы состоят качественно из одинаковой материи. Локьер в 1873 г. в статье О спектрах звезд и о природе элементов утверждал, что элементы являются особыми полимерными состояниями водорода. [31]
![]() |
Спектроскоп Кирхгофа и Бунзсна, попользованный ими в первых исследованиях по спектральному анализу. [32] |
Рихтер обнаруживают яркие синие линии в спектре одного образца цинковой обманки и открывают индий. В 1875 г. Лекок де Буабодран по спектру цинковой обманки из Пиренеев обнаруживает новый элемент, родственный индию - галлий. Локьер довольно легко придумывал гипотезы, которые потом не подтверждались, но этой гипотезе повезло: в 1875 г. Рамзай выделил инертный газ из минерала клеевита и точными измерениями доказал тождественность излучаемой им линии с линией, приписанной гелию. [33]
Однако теория атомных спектров по-прежнему не отвечала увеличившемуся числу экспериментальных работ, не были выяснены границы применимости спектрального метода. Показательны в этом отношении факты, полученные Локьером при спектроскопических исследованиях и говорящие о сложности химических элементов. Как известно, сначала Локьер ( исследуя спектр кальция), а затем У. [34]
К открытию внеземного элемента отнеслись в то время особенно уважительно, ибо 25 октября 1868 года Академия наук в Париже получила сразу два сообщения на эту тему. Автором его был Жансен. Другое пришло из Англии от ученого Локьера. [35]
Удивительна история открытия гелия. Жанссен, наблюдая в Индии полное солнечное затмение, обнаружил в спектре солнечных протуберанцев яркую желтую линию. Такой линии в этой части спектра не имел ни один из известных в то время элементов - значит, на Солнце обнаружен новый элемент, неизвестный на Земле. Локьер, изучая солнечные протуберанцы, точно так же установил наличие там нового элемента. [36]
Открытие и использование спектрального анализа в астрономических наблюдениях необычайно расширило наши представления о химическом элементарном составе космических тел - бесчисленного множества звезд. Бунзен обнаружили в составе Солнца те же самые химические элементы, что и на Земле. Спектральный анализ стал широко применяться в астрофизических исследованиях и привел к новым открытиям. В 1868 г. новый элемент - гелий был обнаружен Дж. Локьером на Солнце-и лишь в 1895 г. спустя 27 лет он был найден на Земле В. [37]
На солнце и звездах необходимо по спектральным исследованиям признать существование массы известных химии элементов. Свод сведений об этом предмете дан проф. Спектроскопиею был признан особый элемент гелий, характеризующийся линиею ( длина волны которой 587 5 около D), очень ярко видимою в выступах ( протуберанциях) и пятнах солнца, и затем этот элемент найден на земле ( гл. Нельзя однако не заметить, что в заключениях-по спектрам об элементах, которым они отвечают-должно быть осторожным, потому что с переменою температур, давлений и соединений спектры изменяются по яркости и положению видимых линий. Локьер мог видеть при сравнительно низких температурах только линию 423, при повышении температуры являются 397 и 393, а при еще большем повышении линия 423 совершенно уже невидима. [38]
Этим термином он назвал следующее явление: окрашенные линии исчезают из спектра, зам-ещаясь на черные, если свет от источника сплошного излучения проходит через газ. Эта теория была подтверждена экспериментально несколько лет спустя. Ян-сен [548] обнаружил в солнечном спектре какие-то линии неизвестного происхождения, а Дж. Локьер [549], повторив эти опыты, постулировал существование неизвестного в то время элемента, который он назвал гелием. [39]
Последняя величина колебалась при изменении относительных количеств аммиака и кислорода, и многие экспериментаторы пренебрегли бы этими колебаниями, отнеся их за счет погрешности эксперимента. Данные спектрального анализа убедили их, однако, что этот газ не является индивидуальным элементом, и последующие исследования, продолжавшиеся несколько лет и включавшие тщательную дистилляцию сжиженного газа, привели к получению относительно чистых образцов аргона, неона, криптона и ксенона. Спектральные данные подтвердили, что это новые элементы, а измерение их теплоемкости показало, что они моно-атомны. Таким образом в периодической таблице Менделеева появилась новая группа элементов. Затем Рамзай нашел гелий ( элемент, который Локьер обнаружил в солнечной атмосфере) в урановых рудах, где он образуется из альфа-частиц в процессе геологического развития Земли. В 1900 г. с открытием радона в радиевых рудах эта группа элементов была заполнена. Об открытии радона первым заявил Дорн, однако Рамзай и другие исследователи почти одновременно пришли к такому же результату. [40]
Один из самых выдающихся вкладов в науку, связанных с затмениями, относится к открытию гелия - второго после водорода по распространенности элемента во Вселенной. Гелий составляет по массе 23 % от всей массы Вселенной. Впервые здесь был использован при наблюдениях спектроскоп, который служил для разложения света на составляющие. Локьер обозначил эту неизвестную деталь спектра Солнца как D3 и сделал правильное заключение, что эта линия принадлежит к неизвестному до сих пор на Земле элементу. Британский химик сэр Уильям Рамсей впервые открыл гелий в земных условиях в 1895 г. Он нагрел минерал, содержащий урановые компоненты, и в спектроскопе увидел линию D3, ранее наблюдавшуюся только в спектре хромосферы Солнца. [41]