是一次考驗，又是一個貢獻
公元1869年，化學上出現了粗具規模的元素周期表之後，新的化學元素，仍在相繼出現。它們在周期表中找到適當的位置，多數是順理成章十分自然的事。因為在周期表中，早已有了跟新元素性質相似的元素，在那裏等著它們了。人們隻要按照新元素的原子量性質，對比一下，就能把它跟已知的同類放到一起。但是，稀有氣體元素的發現，給元素周期表帶來了一個新的問題，這就是它們在元素周期表中，應該放在什麼位置上？這對周期表是一次考驗。
1868年，有一次發生日全蝕，法國的科學家詹森和英國的科學家洛克耶，分別在兩個可以看到日蝕的地方，同時用分光鏡觀察日光，都發現了在日光的光譜中，有一種特殊的線條，是地球上已知元素的光譜所沒有的。科學家們認為，這是一種新元素，這就是二十八年後，人們才從地球上找到了，後來又從空氣中分離出來的稀有氣體元素氦。但當時發現的是太陽裏的氦，它的原子量是多少，化學性質是怎樣的，那隻有天知道。至於它在元素周期表中的位置問題，更是無法考慮的一個懸案。當時，門捷列夫等人，知道有這一特殊的“太陽元素”，也都置之不理，沒有把它編入初期形成的元素周期表中。
1894年，英國化學家瑞利和萊姆塞共同研究，從空氣中得到氬氣（其實是幾種稀有氣體元素的混和物，它含氬氣99%以上），後來又從一種鈾礦中得到氦氣。他們有了兩種稀有氣體元素可供實驗，思路也因此而打開了。特別是萊姆塞分別測定了氦和氬的原子量是4.2和39.9之後，他馬上想到了元素周期表，並替它們找到位置。萊姆塞把氦放在氫和鋰之間，把氬放在氯和鉀之間。萊姆塞這樣做，就要在周期表中增加一個新豎行，這豎行就意味著原有的幾個元素族之外，又要增加一個新元素族。
在元素周期表中，當時的每個元素族中，都有好幾種性質相似，或化合價相同的元素。那麼這個新增加的元素族中，除了氦跟氬以外，肯定還有其它的稀有氣體元素。萊姆塞深知此理，並且在氟和鈉之間，溴和銣之間及碘和銫之間打下了三個問號，而且把它們的原子量可能是20、82和129寫在各個問號的後邊。
萊姆塞向自己提出了問題，他又是怎樣去解決這個問題的呢？
開始時，萊姆塞和他的助手，找來了各種稀奇古怪的礦物，想從中找出除了氦以外的其它未知稀有氣體元素，結果都告失敗。他們又取來多處的礦泉水，和宇宙太空落下的隕石來實驗，還是一點所想得到的氣體都沒有。後來他們想到，這些稀有的氣體，也可能在空氣裏。
當初，萊姆塞是用化學方法，把空氣中氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體，跟別的物質發生反應而除掉後，得到剩下的氣體叫氬氣。而現在，這種氬氣是多種具有隋性的氣體混和物的話，再用化學方法就行不通了。他們想到，要精細的分離這些氣體，隻能用分餾的物理方法。