31.10.2010

Далёкая радуга

«Мы никогда не узнаем, из чего состоят далёкие небесные тела, звёзды и Солнце», — утверждал в середине XIX в. видный французский философ Огюст Конт. Он выражал широко распространённое мнение.

Но прошло совсем немного времени, и выяснилось, что спознать непознаваемое» в действительности не так уж сложно. В 1859 г. двое немецких учёных — химик Роберт Бунзен и физик Густав Кирхгоф — изобрели простой и чрезвычайно чувствительный метод анализе. Он позволил изучать состав небесных светил с такой же степенью достоверности, с какой в земных лабораториях определялся состав минералов и руд.

Исследователи уже давно знали: различные вещества, помещённые в пламя горелки, окрашивают его в разные цвета. Например, поваренная соль окрашивала пламя в жёлтый цвет, медный купорос — в зелёный. Однако однозначно определить состав вещества по цвету пламени всё же оказывалось невозможно. Часто бывало так, что вещества разного состава окрашивали пламя одинаково.

Бунзен и Кирхгоф нашли выход из положения. Они предложили пропускать свет пламени через стеклянную призму. Призма разделяла цветные лучи на монохроматические (т.е. одноцветные). Например, литий и стронций окрашивают пламя в один и тог же малиново-красный цвет. Призма же позволяет обнаружить неоднородность литиевого и стронциевого пламени. В первом случае наблюдаются две пинии — ярко-малиновая и рядом с ней бледно-оранжевая; во втором — голубая, две красные и оранжевая линии. Так выяснилось, что светящиеся пары любого химического элементе испускают лишь одному ему свойственный спектр — определённый набор монохроматических излучений, каждому из которых отвечает своя линия.

Прибор, сконструированный Бунзеном и Кирхгофом, получил название спектроскопа, а разработанный ими метод — спектрального анализа.

Спектроскоп в сочетании с телескопом позволил анализировать излучение Солнца и звёзд и устанавливать их состав. Оказалось, что там присутствуют те же элементы, которые существуют на Земле.

Так начиналась наука космохимия. Нашлось дело для спектроскопа и на Земле. С помощью спектрального анализа определяют химический состав минералов и горных пород, поскольку этот метод оказался достаточно простым в применении.