ТЁМНЫЕ ЛИНИИ В СОЛНЕЧНОМ СПЕКТРЕ
Читатель, вероятно, обратил внимание на то, что линейчатые спектры учёные получали от раскалённых паров металлов. Физики рассмотрели также спектры и от твёрдых раскалённых металлов.
Всякий по опыту знает, что металлы при нагревании краснеют, а затем, раскалившись, испускают белый свет. Таков, например, свет от раскалённого волоска электрической лампочки. Если этот свет пропустить сквозь призму, на экране засветятся не отдельные цветные линии, а широкая разноцветная полоса. В этой полосе лежат лучи всевозможных длин волн.
Такой спектр в отличие от линейчатого называют сплошным.
Долгое время солнечный спектр тоже считали сплошным. Но уже в начале прошлого столетия физики разглядели в солнечном спектре разрывы — тёмные линии. Эти тёмные линии по имени учёного, впервые изучавшего их, были названы фраунгоферовыми (см. приложение III на третьей странице обложки). Вскоре их насчитали в солнечном спектре несколько тысяч. Наиболее чётко выраженные линии были названы латинскими буквами Л, 5, С, О и т. д. Эти линии можно найти в солнечном спектре каждый раз при подходящих условиях опыта. Они соответствуют лучам вполне определённой длины волны. Линия А — на самом краю красной части спектра — соответствует длине волны 7608 А. Линия В в красной части спектра — длине волны 6870 А. Линия С в оранжевой части спектра — длине волны 6568 А. Линия в жёлтой части
Спектра — длине волны 5896 А. Есть ещё линия — тоже
В жёлтой части спектра, очень близкая к предыдущей, которая почти сливается с ней; длина её волны 5890 А.
Тёмные линии свидетельствуют о том, что в солнечном спектре нет излучений определённых частот. Но почему они отсутствуют? Это долго казалось загадкой.
После изобретения спектроскопа учёные пытались воспроизвести тёмные линии в лаборатории. Получив сплошной спектр, они поставили на пути лучей, перед входом их в щель спектроскопа, закрытый стеклянный сосуд с парами металла натрия.
В сплошном спектре, как раз на том месте, где должны были быть жёлтые линии натрия, появились тёмные линии. Почему? Не потому ли, что пары натрия, стоявшие на пути лучей, «вырвали» из сплошного спектра жёлтые лучи, поглотили их. И замечательно: поглотили как раз те лучи, которые раскалённые пары натрия сами испускают!
Учёные проверили свою гипотезу. Они ставили на пути белого луча прозрачные сосуды с парами самых различных веществ. Из этих опытов они заключили: пары любого вещества поглощают излучения только таких частот, какие они сами испускают. Теоретически этот закон обосновал Кирхгоф.
Новые спектры, состоящие из тёмных линий на фоне сплошного спектра, стали называть спектрами поглощения. До сих пор мы рассматривали спектры испускания— отдельные цветные линии на тёмном фоне.
И тот и другой спектры как бы дополняют друг друга; их часто называют обращёнными по отношению друг к другу. Зная один из этих спектров, можно судить о характере другого спектра того же вещества.
Возможности спектрального анализа чрезвычайно расширились. Исследования спектров поглощения привели к открытию новых элементов — празеодима, неодима, самария, гольмия, тербия. В таблице Менделеева оставалось всё меньше пустых клеток.
