第一節 牛頓揭開了扉頁(2 / 2)

在牛頓的實驗裝置中,如果在棱鏡和白紙屏之間加入一個凸透鏡則從狹窄窗縫進來的那束白光,經棱鏡後分解成的各種色光,在此被凸透鏡聚攏,合成為一條狹長的白色光帶而投射到屏幕上。這也證明,白光是由各種單色光複合而成的,因此,各種單色光可以合成為複色光。

紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七個成員組成了複色光—白光的一家。這一家,我們與之經常見麵,是很熟悉的。太陽光和燈光都是白光,因為眼睛能直接看見,我們就稱呼之“可見光”。

白光是由七種不同的單色光複合成的,每種單色光都有一定的頻率和波長。

白光的一家還有許多親戚和鄰居,在紅光的“外邊”有個親密的鄰居“紅外線”;在紫光的“外邊”也有個親密的鄰居“紫外線”;再往遠處,那親友就更多了。但這些遠親都是眼睛看不見的,稱之為“不可見光線”。

1800年,英國物理學家赫謝耳用靈敏溫度計在太陽光譜可見光區的紅光端以外測試,首次觀察到有明顯的熱作用現象,他認為這裏存在著看不見的光線。後來,用特製的感光底片拍攝了光譜,證實這裏的確有光譜線存在,它的位置表明這種射線的波長比紅光更長,同樣服從可見光遵循的定律,由於它處於紅光區域的外側,所以被稱之為紅外線。

紅外線的熱作用非常強。工業上,常常利用紅外線這一特點來烘烤塗漆等,不僅速度快,而且能夠使相當厚的塗漆層受熱均勻,避免了皺紋、裂痕和產生氣泡等。現在烘幹汽車外殼的噴漆,對於同樣一輛汽車,用熱空氣要幾十小時才能烘幹,而用紅外線卻隻要幾十分鍾就可以了。農業上,可以用紅外線來烘幹和處理種子,某些種子經過紅外線處理之後,發芽率提高,生長加快。醫療上,可以用來對病人進行理療,效果很好。此外,紅外線還能夠穿過很厚的雲層或濃霧,軍事上利用紅外線這一特點來進行通訊、定位、跟蹤和黑夜攝影等。

1802年,德國物理學家裏特又發現在太陽光譜可見光區的紫光端外側,有使含有氯化銀照相幹板感光的作用,並且能使塗有鉑氰化鋇的物質發出綠色的熒光。他認為,這裏也有一種看不見的光線存在,由於它處於紫光區域的外側,所以被稱之為紫外線。

紫外線的波長比紫光更短,具有廣泛的用途。紫外線最顯著的性質是熒光作用強,象煤油、含有氧化鈾的玻璃等受到紫外線的照射時就會發出熒光,甚至人的皮膚、指甲、牙齒在紫外線的照射下也會發出微弱的熒光來。用紫外線照射文件或書畫,由於發出的熒光不同,可以檢定文件是否塗改過,也可以鑒定字畫文物用紙的實際年代。熒光燈管則是利用紫外線激發產生熒光而製成的。在使用時,管內氣體輝光放電,水銀蒸汽產生紫外線激發管壁上塗的熒光物質而發出白色或其它色的熒光。工業上,利用紫外線能夠激發許多物質產生熒光的特點,可用來分析油類含礦物油的成分、石油品質和食物品質等。例如,檢查金屬製品的質量(金屬探傷),將試樣在熒光物質溶液中浸泡一會兒,然後用紫外線照射,如有裂縫,則在裂縫處就會放射出熒光來。醫學上,因為紫外線可以被有生命的組織吸收而產生反應,而這種反應能夠使極小的有肌體如細菌之類遭到破壞,因此可以用紫外線來殺菌消毒。例如,某些皮膚病人常用紫外線燈照射治療,衣服被褥常用日光照曬以保持衛生。此外,人長期不見陽光會生病,但太強的紫外線對人的皮膚又是不利的,應當防止。電焊工人在工作時要穿工作服、戴防護眼鏡和麵罩,其道理即在於此。

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