後來,人們開始對原來的黑白照片不再感到滿足,他們需要更高水平的攝影技術,希望照片這種東西能全麵地展現生活全部色彩。彩色攝影技術就這樣應運而生了。除了用於家庭娛樂,它還逐步被推廣到科學研究的各個領域和工業、軍事、醫學、商業等諸多方麵,從而推動了這些行業的發展。
第39章約瑟夫·弗勞恩霍費爾:為光譜分析做出了傑出的貢獻對光的速度的測量是技術的大發展,但是這最重要的技術不是因為對光速度的研究,而是對光顏色的研究。
牛頓通過光通過棱鏡的情形來觀察光的性質。他在把實驗裝置裝備好時,就會在棱鏡後麵的屏幕上產生光譜,這是一道彩虹。所謂“紅移”與“藍移”就是根據光譜位置來說的。
牛頓發現白光並不單純,而且白光是最不單純的光,白光可以分成多色,多色光又可以合成白光。
約瑟夫·弗勞恩霍費爾(1787-1826年)是慕尼黑的一名磨鏡師和玻璃製造工匠。他曾經設計過精密的磨床,他還改進了望遠鏡,並且對各種玻璃的性質十分熟悉,知道怎樣加工成優質的光學儀器。
弗勞恩霍費爾比較各種玻璃的光折射,讓日光通過用單種玻璃做的棱鏡,但他發現:由於光譜的顏色密集在一個較小的範圍內,一開始就做出精密比較是不可能的。所以弗勞恩霍費爾擬定了方案,依靠這個方案進一步擴展光譜。
結果,弗勞恩霍費爾線誕生了。
太陽光譜的顏色不是沒有間隙的和連續的,從光譜上看到的是:無規則地有窄譜線分布。這就是弗勞恩霍費爾線。
弗勞恩霍費爾認為,“這些譜線證明被分解的白色日光的成份,並非是由不同折射力的連續光譜組成,而且證明光來自一定的顏色層次,因此暗線是光譜中的間隙,這些間隙與缺少的光相應,假使這個光譜每次都是由日光通過同一材料製作的棱鏡產生的話,這些譜線就會始終處在光譜的同一部分,次序和位置相同,密度和明暗相同。如果材料不同,數量、次序、明暗度也沒有變化,但是譜線之間的相互距離卻有不同”。
人們曆來都認為太陽與其他恒星是同一光種,但弗勞恩霍弗爾發現恒星光譜與太陽光譜不同。
這下引發了一項重要研究,即光譜分析。光譜分析是19世紀的重大科學成就,由於光譜分析,使得化學家可以指出微小元素的情況,而天文學家也開始走向天文物理。至於冶金、工程等方麵,也可以精密地確定出微量物質從而斷定質量與事故。
當時人們利用的是元素、原子與光的關係,而為什麼它們能保持發光並且顏色各不相同呢?19世紀的人們是不知道的,這是原子物理學的範圍了。
今天實驗室裏的“本生燈”,是科學家本生發明的一項技術性工具,是一種有充分空氣供應的煤氣燈。由於空氣供應很充分,這種火焰幾乎沒有顏色,而且熱量很高,十分有助於觀察顏色。
德國的化學家本生(1811-1899年)與他的同事克希霍夫(1824-1887年)利用這種燈研究了很多元素的燃燒發光。
他們用鉑金絲將各種鹽類慢慢靠近火焰,就可以觀察到鹽類上燃燒的蒸氣光譜。“我們麵前的這些現象,屬於人造的最輝煌的光學現象。現在我們隻看到與燃燒的鹽相應的光譜,這種光譜以最大的光澤出現,而在以前的實驗中,光譜的最大特點被酒精光所遮蔽”。