2015年4月30日 星期四

光譜學簡史~<精確的光譜學測量與氫光譜>

<精確的光譜學測量與氫光譜>
西元1868年埃格斯特朗(Anders Jonas Angstrom,1814-1874)發表"標準太陽光譜"圖表,記有上千條夫琅和費線的波長,以10-8厘米為單位,精確到六位數字,為光譜工作者提供了極有用的資料
  埃格斯特朗是瑞典阿普沙拉市的大學物理教授,作過天文觀測站工作,從事光譜學的工作多年,對光譜的性質,合金光譜,太陽光譜以及吸收光譜和發射光譜間的關係作過一系列研究,特別是對光譜波長的精確測量,進行過大量的艱苦工作,為了紀念他的功績,10-8厘米就命名為埃格斯特朗單位(簡寫為Å)。埃格斯特朗的光譜數據用作國際標準達十幾年,後來發現阿普沙拉市的標準米尺與巴黎的米尺原器相比,不是999.81毫米,而是999.94毫米,致使埃格斯特朗的光譜數據有系統誤差,1887-1893年後,被羅蘭的數據所代替。
1848-1901年羅蘭(Henry Augustus Rowland 美國約翰‧霍普金斯大學教授)設計製成了高分辨率的平面光柵和凹面光柵,獲得的太陽光譜極為精細。
 埃格斯特朗從氣體放電的光譜中找到了氫的紅線,Hα線,並證明它就是夫朗和費從太陽光譜發現的C線
        氫光譜的獲得也要歸功於埃格斯特朗,他首先從氣體放電的光譜中找到了氫的紅線,並證明它就是夫朗和費發現的太陽光譜C線,後來又發現另外幾根可見光區域內的氫譜,並精確地測量了它們的波長。
1800年胡金斯 (William Huggins,1824-1910) 和沃格爾(Hermann Carl Vogel,1841-1907)成功地拍攝了恆星的光譜,發現這幾根氫光譜還可擴展到紫外區,組成一光譜。這個光譜具有鮮明的階梯形,一根接著一根,非常有規律。可是即使這樣明顯的排列,人們也無法解釋。
力學系統(振動、諧音)→光譜規律與成因
        19世紀80年代初,光譜學已經取得很大發展,累積了大量數據資料,擺在物理學家面前的任務,是整理這些浩繁雜亂的資料,找出其中的規律,並對光譜的成因,即光譜與物質的關係作出理論解釋。法國的M. 馬斯卡特、波依斯邦德朗都發表過光譜的規律與成因,用熟悉的力學系統說明光的發射,將光譜線類比於聲學的諧音。英國的Stroney (1826-1911)竟從三條可見光區的H譜線為20:27:32之比,根據基音諧音的關係,猜測基音波長為13127714Å。

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