元素发现史(8)

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元素周期表的历史

元素周期表的历史

元素周期表的历史化学发展到18世纪,由于化学元素的不断发现,种类越来越多,反应的性质越来越复杂。

化学家开始对它们进行了整理、分类的研究,以寻求系统的元素分类体系。

一、门捷列夫发现元素周期律前对元素分类的研究⒈1789年,法国化学家拉瓦锡在他的专著《化学纲要》一书中,列出了世界上第一张元素表。

他把已知的33种元素分成了气体元素、非金属、金属、能成盐之土质等四类。

但他把一些物,如光、石灰、镁土都列入元素。

⒉1829年,德国化学家德贝莱纳(Dobereiner,J.W.1780-1849)根据元素的原子量和化学性质之间的关系进行研究,发现在已知的54种元素中有5个相似的元素组,每组有3种元素,称为“三元素组”,如钙、锶、钡、氯、溴、磺。

每组中间一种元素的原子量为其它二种的平均值。

例如,锂、钠、钾,钠的原子量为(69+39.1)/2=23。

⒊1862年,法国的地质学家尚古多(Chancourtois,A.E.B.1820-1886)绘出了“螺旋图”。

他将已知的62个元素按原子量的大小次序排列成一条围绕圆筒的螺线,性质相近的元素出现在一条坚线上。

他第一个指出元素性质的周期性变化。

⒋1863年,英国的化学家纽兰兹(Newlands,J.A.R.1837-1898)排出一个“八音律”。

他把已知的性质有周期性重复,每第八个元素与第一个元素性质相似,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。

二、元素周期律的发现1869年3月,俄国化学家门捷列夫(1834-1907)公开发表了论文《元素属性和原子量的关系》,列出了周期表,提出了元素周期律——元素的性质随着元素原子量的递增而呈周期性的变化。

他在论文中指出:“按照原子量大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。

”“原子量的大小决定元素的特征。

”“无素的某些同类元素将按他们原子量的大小而被发现。

”1869年12月,德国的化学家迈耶尔(Meyer,J.L.1830-1895)独立地发表了他的元素周期表,明确指出元素性质是它们原子量的函数。

元素发现史

元素发现史

狐刚子名狐丘,又叫胡罡子,东汉未年的炼丹家,著有 《五金粉图决》、《出金矿图录》、《河车经》、《玄珠经》 等。另外,郑樵撰的《通志·艺文略》中还记载有“狐刚子著 《金石还丹术》一卷”。狐刚子在唐宋的方士们心目中是一 位极受祟敬、颇有威望的炼丹祖师和先圣。由于他是我国炼 丹术前期的一位方土,因此他的成就和论著具有特殊重要的 意义。
在汉朝司马迁所著的《史记·秦始皇本纪》中记述有:“以 水银为百川、江河、大海,机相灌输,上具天文,下具地 理” 。是叙述秦始皇在自营坟墓,用大量水银保护他的棺材, 数量上也许有些夸大,事实上还是相当可观。
启迪篇——中国古代化学代表人物与著作
1、炼丹大师——狐刚子 中国炼丹术自汉初兴起,在它得到巨大发展的400余年 里,曾涌现许多卓越约炼丹家,炼丹大师狐刚子就是他 们当中的一位杰出代表。他不仅是中国炼丹术中的勤奋 的实干家,而且是一位卓越的古代化学发明家。他的著 作既反映了当时炼丹术成就所达到的高度,也堪称我国 古代化学中的瑰丽篇章。
根据古代文献的记载,我国人民在汉朝就已经知道煤可燃烧。 元朝初期,来我国的意大利人马可·波罗在归国后所作的游记中, 曾把“用石作燃料”列为专章介绍。
当时这位欧洲人惊奇地看到我国人民用煤作燃料,甚为惊奇, 竟至当作奇闻大书特书,哪知我们的祖先已经使用将近一千年 了。英国到十三世纪初才在北部设矿采煤。
古代的七种金属:金、银、铜、铁、锡、铅和汞--金属 “七宝”,其中金、银在自然界中有单质形式存在。其他 的又是通过什么方式得到的呢?还好,人在的金、 银、硫
最早的新技术---火
控制火,木材燃 烧得到木炭
提炼更多的矿石
碳是在自然界中分布相当广泛的元素之一。自然界中以游 离状态存在的碳有金刚石、石墨和煤;各种形态的煤在自然 界中分布很广,煤中合碳达99%。

元素历史及故事

元素历史及故事

先把氢气收集起来并进行认真研究的是英国的一位化学家卡文迪什。

卡文迪什非常喜欢化学实验,有一次实验中,他不小心把一个铁片掉进了盐酸中,他正在为自己的粗心而懊恼时,却发现盐酸溶液中有气泡产生,这个情景一下子吸引了他,刚才的气恼心情全没了。

他在努力地思考:这种气泡是从哪儿来的呢?它原本是铁片中的呢,还是存在于盐酸中呢?他又做了几次实验,把一定量的锌和铁投到充足的盐酸和稀硫酸中(每次用的硫酸和盐酸的质量是不同的),发现所产生的气体量是固定不变的。

这说明这种新的气体的产生与所用酸的种类没有关系,与酸的浓度也没有关系。

卡文迪什用排水法收集了新气体,他发现这种气体不能帮助蜡烛的燃烧,也不能帮助动物的呼吸,如果把它和空气混合在一起,一遇火星就会爆炸。

卡文迪什是一位十分认真的化学家,他经过多次实验终于发现了这种新气体与普遍空气混合后发生爆炸的极限。

他在论文中写道:如果这种可燃性气体的含量在9.5%以下或65%以上,点火时虽然会燃烧,但不会发出震耳的爆炸声。

随后不久他测出了这种气体的比重,接着又发现这种气体燃烧后的产物是水,无疑这种气体就是氢气了。

卡文迪什的研究已经比较细致,他只需对外界宣布他发现了一种氢元素并给它起一个名称就行了,真理的大门就要向他敞开了,幸运之神就要向他微笑了。

但卡文迪什受了虚假的“燃素说”的欺骗,坚持认为水是一种元素,不承认自己无意中发现了一种新元素,真是非常可惜。

后来拉瓦锡听到了这件事,他重复了卡文迪什的实验,认为水不是一种元素而是氢和氧的化合物。

在1787年,他正式提出“氢”是一种元素,因为氢燃烧后的产物是水,便用拉丁文把它命名为“水的生成者”不用汽油的汽车你们见过不用汽油的汽车吗?也许你们会问:汽车怎么会不用汽油呢?原来,科学家们发现汽油燃烧后会放出二氧化碳,这样下去会对环境造成污染。

就设想用另一种燃料来代替汽油,科学家们经过多次实验,终于发现氢气可以代替汽油。

用氢气作燃料有许多优点,首先是干净卫生,氢气燃烧后的产物是水,不会污染环境,其次是氢气在燃烧时比汽油的发热量高。

元素周期表发现简介

元素周期表发现简介

元素周期表的发展作者:(兰州城市学院化学与环境科学学院,甘肃兰州 730070)摘要:本文通过讨论元素周期表的发展历史,介绍了随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表,通过对元素周期表进行了详细的解读,让人们更好的了解化学这门学科的发展历史。

关键词:元素周期表;门捷列夫,元素元素周期表的发展史含有丰富的化学史资源,“化学史是了解化学史上重大事件和重要人物,以及重要化学概念的形成、法则和原理的提出、化学理论的建立的重要途径”[1]。

本文就通过讲述元素周期表的几个发展阶段介绍了有关元素周期表的内容。

元素周期表是元素周期律的具体表现形式,随着科学的发展及认识的不断深化人们研制出许多种类型的元素周期表,使其进一步趋于合理化和科学化。

1 元素周期表的历史发展1661年波义再提出元素的科学概念,化学确立为一门科学。

随着采矿,冶金,化工等工业的发展,人们对元素的认识也逐渐丰富起来,到了十九世纪后半叶,已经发现了六十余种元素,这是为找寻元素问的规律提供了条件。

1869年,俄国化学家捷列夫在总结前人经验的基础上发现著名的化学元素周期律,这是自然界中重要的规律之一。

有了周期律,人们对元索性质变化的内在规律性有了比较系统的认识。

门捷列夫根据他发现的元素周期律,把元素按原子量的大小排列起来;构成图表的形式,这就是第一比重元素周期表。

门捷列夫还根据元素周期律正确的修改了铍,铟等七种元素的原子量,并预言了当时尚未发现的原子量为44(Sc ),68(Ga )和72 (G )等元素的存在和性质。

1875至1886年之间,科学家在自然界发现了这3种素。

这无疑使门捷列夫成名垂青史的化学家。

值得一提的是,德国化学家Meyer于1870年也独立作出了几乎相同于门捷列夫周期律的观点的结论。

从19世纪末20世纪初人们又发现了许多新元素,于是对门捷列夫周期表进行了一定的调整,最明显的是增加了一个竖行(族),即稀有气体,并以镧系元素系列取代了Ba和之间的一种元素2O世纪初元素总数已增85,在之后的25年中,又发现了铀等超重元素。

118种化学元素发现史

118种化学元素发现史

118种化学元素发现史前5000年原子序82铅:Pb铅古人发现。

前4000年原子序29铜:Cu铜古人发现。

前3100年原子序51锑:Sb锑古人发现。

前2600原子序79金:Au金古人发现。

前2000年原子序26铁:Fe铁古人发现。

前1500年原子序80汞:Hg汞古希腊人发现。

三千年前原子序30锌:Zn锌中国古人发现。

前7世纪原子序50锡:Sn锡古人发现。

前600年原子序47银:Ag银古人发现。

317原子序33砷:As砷公元317年,中国葛洪从雄黄、松脂、硝石合炼制得,后由法国拉瓦锡确认为一种新元素。

1450原子序15磷:P磷1669年,德国人波兰特通过蒸发尿液发现。

1735原子序27钴:Co钴1735年,布兰特发现。

1735原子序78铂:Pt铂1735年,西班牙安东尼奥.乌洛阿在平托河金矿中发现,1748年有英国化学家W.沃森确认为一种新元素。

1751原子序28镍:Ni镍中国古人发现并使用。

1751年,瑞典矿物学家克朗斯塔特首先认为它是一种元素。

1766原子序1氢:H氢1766年,英国贵族亨利.卡文迪西(1731-1810)发现。

氢[hydrogen],金属氢[Hydrogenium]。

气体元素符号。

无色无臭无味。

是元素中最轻的。

工业上用途很广。

1770原子序16硫:S硫古人发现(法国拉瓦锡确定它为一种元素)。

1771原子序8氧:O氧1771年,英国普利斯特里和瑞典舍勒发现;中国古代科学家马和发现(有争议)。

1772原子序7氮:N氮1772年,瑞典化学家卡尔.威廉.舍勒和法国化学家拉瓦节和蘇格兰化学家丹尼尔.卢瑟福(1749-1819)同时发现氮气。

1774原子序17氯:Cl氯1774年,瑞典化学家舍勒发现氯气,1810年英国戴维指出它是一种元素。

1774原子序25锰:Mn锰1774年,瑞典舍勒从软锰矿中发现。

1778原子序42钼:Mo钼1778年,瑞典舍勒发现,1883年瑞典人盖尔姆最早制得。

元素周期表的发现

元素周期表的发现

一、元素周期表发现史在化学教科书中,都附有一张“元素周期表”。

这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。

它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展,起了巨大的作用。

看到这张表,人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫生于一八三四年二月七日俄国西伯利亚的托波尔斯克市。

这个时代,正是欧洲资本主义迅速发展时期。

生产的飞速发展,不断地对科学技术提出新的要求。

化学也同其它科学一样,取得了惊人的进展。

门捷列夫正是在这样一个时代,诞生到人间。

门捷列夫从小就热爱劳动,热爱学习。

他认为只有劳动,才能使人们得到快乐、美满的生活;只有学习,才能使人变得聪明。

门捷列夫在学校读书的时候,一位很有名的化学教师,经常给他们讲课。

热情地向他们介绍当时由英国科学家道尔顿始创的新原子论。

由于道尔顿新原子学说的问世,促进了化学的发展速度,一个一个的新元素被发现了。

化学这一门科学正激动着人们的心。

这位教师的讲授,使门捷列夫的思想更加开阔了,决心为化学这门科学献出一生。

门捷列夫在大学学习期间,表现出了坚韧、忘我的超人精神。

疾病折磨着门捷列夫,由于丧失了无数血液,他一天一天的消瘦和苍白了。

可是,在他贫血的手里总是握着一本化学教科书。

那里面当时有很多没有弄明白的问题,缠绕着他的头脑,似乎在召呼他快去探索。

他在用生命的代价,在科学的道路上攀登着。

他说,我这样做“不是为了自己的光荣,而是为了俄国名字的光荣。

”——过了一段时间以后,门捷列夫并没有死去,反而一天天好起来了。

最后,才知道是医生诊断的错误,而他得的不过是气管出血症罢了。

由于门捷列夫学习刻苦和在学习期间进行了一些创造性的研究工作,一八五五年,他以优异成绩从学院毕业。

毕业后,他先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。

这期间,他一边教书,一边在极其简陋的条件下进行研究,写出了《论比容》的论文。

化学史第八章元素周期律的发现

化学史第八章元素周期律的发现

2019年5月21日星期二
元素周期论--1896年3月6日发表 《元素属性和原子量的关系》
(1)按照原子量大小排列起来的元素, 在性质上呈现明显的周期性。
(2)原子量的大小决定元素的特征。 (3)应该预料到许多未知元素的发现, 例如类似铝和硅的,原子量位于65-75 之间的元素。
(4)当我们知道了某些元素的同类元素 后,有时可以修正该元素的原子量。
第一节 周期律发现前的准备工作
一、化学元素的发现方法
1、感性的直观方法 古代化学时期: 金、银、铜、铁、锡、铅、锌、汞 碳、硫磺
炼金术时期:1669年止 磷、砷、锑、铋
2019年5月21日星期二
2、古典化学分析方法 古典化学分析时期:
典型化学分析方法发现 钴、镍、锰 铂、氢、氮、氧、氯、铬、钼、钨、 铀、碲
2019年5月21日星期二
3、电解法
1807年 英国化学家戴维 利用250对锌片和铜片组成的电
堆,电解熔融苛性碱得到了钾和钠。
后来用同样的方法获得钙、镁、 锶、钡。
2019年5月21日星期二
资料
戴维
Davy,Humphry 英国化学家。
1778 年12月17日 生于英国康沃尔郡 彭赞斯,1829年5 月29日卒于瑞士日 内瓦 。
第一周期
Na=23 K=39
Mg=24 Ca=40
Al=27.3 Si=28 P=31
-=44
li=50? B=51
S=3 Cr=5
第二周期 第三周期
(Cu=63) Zn=65
-=68
-=72 As=75 Se=
Rb=85 Sr=87 (?Yt=88?) Zr=90 Nb=94 Mb=
(Ag=108) Cd=112

8种化学元素发现史

8种化学元素发现史

8种化学元素发现史化学元素的发现历史可以追溯到古代,但是确切的发现史始于18世纪,随着科学技术的进步,目前已经发现了118种化学元素。

本文将介绍这些元素的发现史。

1.氢(H):英国化学家亨利·卡文迪什于1766年首次发现。

2.氦(He):英国天文学家诺曼·洛克耳和爱德华·弗兰克兰于1868年从太阳光谱中发现。

3.锂(Li):瑞典化学家约瑟夫·火索尔于1817年从矿石中发现。

4.铍(Be):法国化学家路易·尼科拉·沃克伦和德国化学家弗里德里希·敏格尔于1798年独立发现。

5.硼(B):法国化学家约瑟夫·路易·盖-吕萨克于1808年从硼石中发现。

6.碳(C):古代人类就已经知道碳的存在,但是碳的本质直到1722年由英国化学家安东尼·拉夫涅尔才被证实。

7.氮(N):苏格兰化学家丹尼尔·拉瓦尼于1772年首次制备纯氮。

8.氧(O):瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒于1771年发现了氧。

9.氟(F):法国化学家亨利·赫一共诺布尔于1886年首次制备纯氟。

10.氖(Ne):英国化学家威廉·拉姆齐于1898年从液空气中分离出氖。

11.钠(Na):英国化学家汉弗莱·戴维和诺祖尔·威廉逊于1807年独立发现。

12.镁(Mg):英国化学家约瑟夫·布莱克于1755年从锰酸锂中发现。

13.铝(Al):丹麦化学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特尔与法国化学家皮埃尔·让·埃米尔·普勒维尔-德萨洛尔于1825年同时发现。

14.硅(Si):瑞典化学家约瑟夫·普托瑟于1823年从矽酸盐中发现。

15.磷(P):德国化学家亨利·布兰德于1669年首次从尿中提取磷。

16.硫(S):古代人类就已经知道硫的存在,但是瑞典化学家碧·约翰内斯·贝伦塔米于1777年首次提取纯硫。

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用化学分离法分离掉高含量的钙、锶、锂,溶液只剩 下钠及微量的钾。
取一滴分离后的溶液送进灯焰里,再往分光仪里产生 的光谱一看,出现了两条陌生的浅蓝色谱线。
将母液中的氧化钙、氧化锶和氧化镁先行沉淀,把残余部分用已受5月,本生正式向柏林科学院提交新发 现:已知的元素都不会在这个光谱区里显现出两
夫琅和费迚行太阳光谱和火焰光谱对比实验
◇ 将分光镜一器两用,将光线入口处分成两半,上半以阳 光入射,下半以燃烧的钠焰入射,得到了上下平行的两行光 谱。
◇ 发现发出强烈黄光的钠焰在光谱中有两条很接近的明亮 黄线,恰巧与太阳光谱中标记为D的两条黑线在同一位置上。 这两对线条的粗细和长短完全吻合。
太阳光谱中的暗线是怎样形成的?几乎各种火焰中都存在的明亮黄 线都恰恰落在D暗线的位置上,这又意味着什么?这个现象引起科学家 对光谱研究的更大兴趣……
光谱分析在元素发现史上立下了不朽的功勋,
是元素发现史中最重要的方法之一。
第一个里程碑:发现铯、铷、铊、铟元素;
第二个里程碑:揭示太阳元素奥秘,发现惰性
元素;
第三个里程碑:稀土元素的发现和分析。
太阳光谱
◇ ◇
夫朗和费线到底是什么原因产生? 钠的黄线和太阳光谱D处的黑线为何总是占着同 一位置?
石灰光
焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特 征的颜色的反应;在化学上,常用来测试某种金属是否存在在于化合物。 ◇ 《旧唐书》中记载:武则天 赏赐黄金 → 凤阁侍郎 刘炜 → 逢人炫耀 →唐诜:药金(红铜和ZnCO3 →烧炼成黄灿灿的黄铜),燃烧,冒出五 色火焰。
◇ 六世纪初,南北朝时医药炼丹大师陶弘景(456-536)能明确指出用
阿尔特谱线表
光谱区 谱线 金属
红 〡 〡 〡 〡 〡 〡 〡 〡
橙 〡 〡〡 〡〡 〡 〡 〡
黄 〡 〡 〡 〡 〡〡 〡
绿 〡 〡〡〡



银Ag 铜Cu 锌Zn
〡〡〡 〡〡〡 〡 〡〡
〡 〡 〡
汞Hg
铂Pt 金Au
锑Sb
铋Bi 锡Sn 铅Pb 铁Fe
黄铜CuZn
〡〡〡
〡 〡〡 〡〡 〡 〡〡
〡〡
◇ 18世纪末分析化学的发展,又有一些元素从新发现的 矿石中现形,人类掌握的元素种类超过30种; ◇ 19世纪初,由于电化学方法的应用,化学元素的发现 有一个激动人心的大跃进,1829年戴维去世时,元素数目 升至53种; ◇ 1844年,钌被发现后,元素数目上升到57种。
9
古 代
23
1789
53
1829 57 1844 ? 1860
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1859年,化学领域内光谱分析法正式建立.
本生 基尔霍夫
本生灯
小型、简便、温度高、火焰无色无光, 当煤气量大时火焰不跳动,量少时又不 熄灭,火焰没有缩回倒燃的危险 。
本生灯的温度可达2300℃,且没有颜色,正因为这一点
本生向火焰送进几粒纯净的钾盐,灯焰立刻呈现出鲜嫩的 淡紫色,透过分光镜基尔霍夫看见在黑色背景上出现一条 紫色线和一条红色线,两条谱线中间的光谱差不多连成一 片,但是没有一条明亮的谱线。 经过一系列试验,发现所有的锂盐都能产生一条明亮的红 线和一条较暗的橙线;所有的锶盐都能产生一条明亮的蓝 线和几条暗红的线。 每一种元素都有它特有的谱线,每一种元素的白热蒸汽都 能产生一定不变的几条颜色的光线。而三棱镜都能把这些 光线分别折射到它们各自特定的位置。 光谱分析法灵敏度高,样品量只需要1毫克的三百万分之 一。
◇ 时隔不久又寄出一份新报告,用数学来证
明炽热的气体应该有吸收它自己所发出各种 光线的性质。
◇ 太阳上含有钠、铁等30多种其它元素,其中
铜、铁、锡、氢、钾、钙、镍都是地球也有 的物质。
第二节
碱金属“铯” “铷”的发现
铯(Cs)是一种稀少的碱金属元素,是第一个光谱分析法发 现的元素。 1846年,矿物学家布莱豪普特(A. Breithaupt)注意到有 一种不同颜色的石英砂,命名为铯榴石(pollycite);德国化
在无法解释的情况下,他只能把这些暗线的出现归
咎于棱镜的缺陷。
1814年,德国物理学家夫琅和斐也发现了太阳光谱的黑线,
并且这些黑线显示得更细致、更清晰。
他仔细数了一数所能辨认的暗线,其数目竟有576条,其中特
别明显的暗线有8条,分别标记A、B、C、D、E、F、G、H。 他发现这些暗线的位置均为一定,不管用任何玻璃制得的棱镜 位置都不会发生变化。
的表现,所以各种颜色都是由白色和黑色混合而成;由于 各种物质透明性不同,就呈现不同的颜色.
夫琅和费暗线
1802年,英国武拉斯顿在仔细观察太阳光谱时,注意
到表面看来是连续的彩色光谱中,夹杂着不少垂直暗线, 大约有7条。
他最初认为或许是颜色间界限,但实际上各色间的变
化应该是连续的,各色间不应该出现条纹来区隔划分。
浅紫
浅蓝 祖母绿 蓝绿 金黄 蓝 浅紫
Li
Li+

深红
元素符号
Mn(II) Mo
离子元素
Mn2+ Mo+
名称
锰 钼
焰色
黄绿 黄绿
Na
P Pb Rb Sb Se Sr Te Tl Zn
Na+
P3Pb2+ Rb+ Sb3Se2Sr2+ Te2Tl3+ Zn2+

磷 铅 铷 锑 硒 锶 碲 铊 锌
金黄
青绿 绿 浅紫 浅绿 天蓝 深红 浅绿 绿 蓝绿
1854年,美国物理学家阿尔特(Alter, D., 1807-1881)正式提 出了光谱定性分析的建议:一个元素的发射光谱与其它元素的
发射光谱比较,无论是光谱线数目、强度和位置都不相同,因 此对发射光谱的观测,可以简便地检出某种元素。利用一块棱 镜就可能将星球和地球上的元素检验出来。 在可见光谱中,他确定了检定个别元素可选用的特征光谱线, 并作了一个表。
条蓝线,因此其中必然有一个新的元素存在,且
属于碱金属。 这种新元素取名为铯“Cesium”(源于拉丁文 Cesius蔚蓝的天空)。
火焰试法辨别硝酸钾“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”,已经认 识到硝酸钾在火焰中产生特有的紫色,可用来鉴定。
◇ 西方最早应用焰色试法的是德国马格拉夫,1758年注意到,在火焰
上撒以钠盐,则火焰呈黄色,撒以钾盐,则火焰呈紫色。 后来不少科学家认识到,各种不同金属盐在火焰中呈现出不同的颜色.
划时代的成就---牛顿开创了光谱学
在一个圆木盘上,再让木盘绕 着中心轴旋转,旋转着的木盘 看上去几乎是白色。
让一束阳光通过简单的三棱镜
1672 年,在伦敦皇家学会上
发表的第一篇论文《光和色的 新理论》中,牛顿将这种彩虹 色带命名为光谱 (Spectrum),并 正确地解释了它的成因 。
太阳光是由不同折射率的光
组成的;任何一种均匀的即频 率相同的光都具有一定的与其 折射率相对应的颜色;这种颜 色在反射和折射的过程中是不 会变化的,任何颜色都不能从 连续光谱 白色和黑色混合而得到,光的 明线光谱 亚里士多德:光本来是就是白色的,颜色不过是它强弱 数量不能改变颜色。
公元前一世纪,罗马哲 学家塞内加最早指出彩虹 的七种颜色和玻璃片的七 种颜色是同一种道理。 1666年,牛顿揭开七色 奥秘,开始进行光谱研究。
牛顿(Newton, I.,1642~1727)
牛顿在1666年首先找到了把白光分解成各种颜色光的
方法:利用棱镜展现了光谱。
把太阳光谱上所有颜色画
帮助他发现了各种化学物质的焰色反应。不同成分的化学 物质,在本生灯上烧时,出现不同的焰色,这一点引起他 极大的注意,成了他以后建立光谱分析的基础。本生在他 发明的灯上烧过各种化学物质,他发现,钾盐为紫色,钠 盐黄色,钡盐黄绿色,铜盐蓝绿色。
样本通常是粉或小块的形式。以一条清洁且对化学惰性 的金属线(例如铂或镍铬合金)盛载样本,再放到无光焰 (蓝色火焰)中。 由于钠很常见,其金黄色焰容易盖过其他金属的焰色, 所以有时会经钴蓝玻璃观察其他金属的焰色。
饱 和 食 盐 灯
鈉火焰不但发射黄色光谱线, 还吸收外来的黄色光线。
人造夫琅和费线
◇太阳的中心是个坚实、温度极高的核心。核心的周围是一圈炽热
的气体所组成的稀薄气体。射到地球表面上的太阳光是从太阳的核 里发出的。这种光本来含有一切颜色的光线,每一种颜色还含有各
种深浅不同的颜色。
◇假如这种光不必穿过炽热的太阳大气,而将光线直接全部射到地 球,那么太阳光谱是一幅清晰的连续光谱。而实际太阳光在开始的 一段路上必须穿过太阳大气中的炽热气体。这些气体也在发光,可 是和太阳那高温而坚实的核心所发出的的光比起来,它们的光就弱 多了。因此,太阳上的大气就和基尔霍夫实验室里的含钠火焰有着 相同的作用:它会吸收、截留太阳光线的一部分。
基尔霍夫制作的分光镜 材料:一个雪茄烟盒 +两根旧望远镜镜筒
◇ 一根镜筒的一头,开了一条狭缝,做成“平行光管” ,让光 通过它射进分光镜; ◇ 光通过平行光管,落到三棱镜上,三棱镜罩在里面糊了一层 黑纸的雪茄烟盒里;
◇ 三棱镜折射光线形成光谱,通过第二根镜筒观察光谱。
光谱分析方法实验步骤




来,和其他方法比较,这种方法绝不逊色。
1852年,瑞典物理学家昂斯特朗(Angstrom, A. J., 18141874)发表一篇论文:某种金属和它的化合物给出相同的光谱; 火焰光谱中那些有特征性的明亮谱线是属于某种元素的而不属于 化合物;在火焰光谱中某条或某几条特征谱线的出现就表明火焰 中存在某种元素,即某种特征谱线是某种元素的标志。
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