окрасится в фиолетовый цвет, а в спектроскопе мы увидим красную и фиолетовую линии. Све­тящиеся пары каждого химического элемента излучают только ему одному присущий свет, который состоит из набора монохроматических излучений. Такое монохроматическое излучение мы в дальнейшем будем называть спектральной линией. Итак, светящиеся пары каждого эле­мента излучают серию вполне определенных спектральных линий — линейчатый спектр.

Спектральные линии всех элементов собра­ны в таблицы, где указаны длины всех волн соответствующих им серий. Если в пламя го­релки внести неизвестное химическое соедине­ние, то по спектральным линиям, появившимся в поле зрения спектроскопа, мы, пользуясь таблицами, безошибочно определим химический состав этого соединения. Такой способ анализа веществ оказался очень быстрым и, главное, весьма чувствительным. Одной десятимиллиард­ной грамма соли калия достаточно, чтобы обна­ружить его среди других элементов.

С помощью спектроскопа немецкие ученые Кирхгоф и Бунзен обнаружили в минерале карналлите красную и синюю спектральные ли­нии. Их нельзя было приписать ни одному из изученных к тому времени элементов. Исследо­ватели предположили, что имеют дело с ка­кими-то еще неизвестными элементами. И дей­ствительно, Бунзену удалось выделить из кар­наллита новые элементы: рубидий (красная ли­ния) и цезий (голубая линия).

СОЛНЕЧНАЯ ЗАГАДКА

Немецкий оптик Йозеф Фраунгофер в 1821 г. заменил призму в спектроскопе дифракцион­ной решеткой — устройством, которое гораздо сильнее разделяет световые лучи, чем призма. На щель такого усовершенствованного спектро­скопа Фраунгофер направил солнечный свет. К своему удивлению, он различил в сплошном спектре Солнца десятки черных полосок. В честь его эти полоски теперь называются фраунгоферовыми линиями.

Много времени прошло после этого открытия, прежде чем физики разгадали секрет фраунгоферовых линий. Мы не будем подробно описы­вать этот путь, а изложим, как в наше время наука объясняет фраунгоферовы линии в спектре.

Свет лампы накаливания дает в окуляре спектроскопа непрерывный сплошной спектр. Но если на пути этого света окажутся пары

какого-то вещества, в спектре появятся темные полосы. Например, поставим перед щелью А спиртовку, а в спирте растворим немного пова­ренной соли (рис. 4 на цвет. табл. у стр. 176). Сквозь пламя спиртовки направим в щель свет электрической лампы накаливания. В сплошном спектре на том месте, где должны быть линии натрия, появятся две темные полоски. Пары натрия поглотили из света лампы как раз те участки волн, которые они сами излучают (рис. 5 на цвет. табл. у стр. 176).

Темные полосы появились потому, что свет лампы, проходящий в спектроскоп, намного интенсивнее, чем свет горелки. Хотя на участки спектра D₁ и D₂ от пламени горелки по-прежнему падает столько же света, они кажутся темными на фоне яркого сплошного спектра. Если лампу выключить, казавшиеся темными линии натрия опять приобретут свой обычный цвет. Спектр с темными полосами, характерными для опре­деленного элемента, называется спектром погло­щения этого элемента.

Сплошной спектр дают жидкости и раска­ленные твердые тела. Солнце, по существу, рас­каленная жидкость и потому испускает непре­рывный спектр. Видимая нами поверхность Солнца — фотосфера — окружена газовой обо­лочкой — хромосферой. Температура хромо­сферы такова, что все элементы в ней находятся в виде паров. Фотосфера излучает свет со сплош­ным спектром, а хромосфера поглощает излу­чения, соответствующие спектру поглощения тех элементов, пары которых в ней присутст­вуют.

АБСОЛЮТНО ЧЕРНОЕ ТЕЛО

Каждое тело, даже светящееся, в той или иной мере поглощает свет. Наибольшей спо­собностью поглощения обладают тела, окра­шенные в черный цвет. Почти полностью погло­щает свет сажа. От поверхности, покрытой сажей, отражается только сотая доля света, упавшего на нее.

Тело, которое поглощает целиком все падаю­щие на него лучи, называется абсолютно черным телом. Скажем сразу: в природе таких тел не бывает. Однако можно создать прибор, излучательные свойства которого очень близко подходят к абсолютно черному телу. Этот прибор представляет собой полость с отверстием (рис. 8). Попав в отверстие а, луч света многократно отражается от черных стенок полости и практически полностью погло-

174