然而,夫琅和费发现光谱里面居然有好多条垂直的暗线(图2)!虽然他当时并不知道这些暗线是啥,但强迫症般的执着促使他不断地改进仪器,把光谱越摊越宽,看到的暗线也越来越多,最后他竟在阳光的光谱中发现了574根暗线。这些细细的黑线被命名为“夫琅和费线”。用现在的技术,太阳的光谱中已经可以看到几百万根夫琅和费线了。

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图2 夫琅和费线

阳光的光谱应该这么读:从右到左是红橙黄绿青蓝紫,两边都为黑色是因为出了可见光范围,眼睛看不见了。右边的黑区叫“红外”即可见光红色的外面。红外光眼睛虽然看不见,但是特殊的照相机( “夜视”相机)能看到。靠近暖气,皮肤也能感觉到它发出的红外光,即热能。左边的黑区叫“紫外”,即紫色之外。也是眼睛看不到但可以晒黑皮肤、破坏DNA和导致皮肤癌。可见光谱和与之近邻的红外和紫外区可以粗分成9组夫琅和费线,A到H,每组里又可细分成更多的组和细线。

光谱中这细细的暗线到底是什么呢?其实就是光线通过原子周围电子云的时候,电子云把光 “吃掉” 的现象。一种形状的电子云只吃掉某个特定颜色的光,把这个颜色吃掉了,就会在光谱中这个颜色原来的地方留下一条黑线。自然界就是这样神奇,太阳光通过太空到达地球的路上会遇到很多原子,并和这些原子外面的电子云打交道。比如,遇到一亿个氢原子,它们的电子云都是跳一样的舞,跳一个花样并吃掉一个颜色,跳另一个花样就吃掉另一个颜色的光。之后,阳光的光谱里就会出现由氢原子电子云跳舞产生的一组四根黑线(巴尔末线系)。氢是如此,氦是如此,氧钠钙铁镁汞也都是如此,像指纹一样各有各的特征。所以,夫琅和费线是光谱上很多原子特征吸收的集合。

按说太阳光谱中的黑线在夫琅和费发现的12年前就被英国化学家瓦拉斯顿(W.H. Wollaston)发现了。但瓦拉斯顿是正经的科学男(院士, 贵金属钯和铑的发现者),而科学男就是不如技术男疯魔,所以黑线并没有以瓦拉斯顿命名,只是被后代的历史学家提起。相反,夫琅和费却是真的走火入魔,为把光谱分开得更宽,他甚至专门发明了一个叫 “分光计” 的仪器(图3)

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