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2002 年 9 月 11 日

光是什麼? (17) 光譜
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 19 世紀初,德國光學物理學家夫朗和斐 (Joseph von Fraunhofer, 1787 - 1826) 於 1814 年在慕尼黑首倡光譜學的研究。 夫朗和婓利用自製成的第一台分光鏡 (上左圖) 來研究太陽光譜,他發現太陽光譜中有十多條非常清晰的暗線, 在這些主要暗線之間還存在著 574 條 (目前已知者有好幾千條) 較微弱的暗線, 這些暗線後來被稱為「 夫朗和婓線 」。 夫朗和婓發現了這些現象,但卻無法作出解釋。 直到 1859 年德國化學家本生 (R. W. Bunsen, 1811 - 1899) 和物理學家克希何夫 (G. R. Kirchoff, 1824 - 1887) 發明了光譜分析術, 克希何夫還提出兩條著名的「克希何夫定律」: (1)每一種化學元素都自己的光譜;(2)每一種元素都可以吸收它能夠發射的譜線。 運用這些發現,克希何夫和本生將「夫朗和婓線」和一些元素的譜線進行對照, 很快証明了太陽上有氫、鈉、鐵、鈣、鎳等元素, 後來別的人又在太陽大氣中發現了許多其他的元素。 如氦元素是應用光譜分析術首先在太陽上發現後來才在地球上找到的。 夫朗和斐的光譜研究例證,右上圖是銅 (Cu) 原子光譜, 右下圖是鈣 (Ca) 原子暗線光譜,可明顯地看出不同的原子發出不同的光譜。

明日主題 : 光是什麼? (18) 光譜線強度
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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