太阳元素的发现与日食

太阳元素的发现与日食

氦是地球上最轻的元素之一，仅次于氢。在化学元素周期表中，氦排列在第二位。氦的英文单词是“Helium”，来源于希腊文单词“Helios”，意思是“太阳”。因此，氦也被称为太阳元素。但是，氦元素和太阳有什么关系呢？为什么要把它叫做太阳元素呢？

这一切都得从一个日食说起。1868年发生了一次日食。在日食期间，日珥的光谱观测获得成功。天文学家们在分光镜中看见了几条谱线，其中一条是从来没有见到过的黄线，它像钠的谱线，但不是钠的谱线。钠的谱线波长是589纳米（5890埃），而这条黄线是587．5纳米（5875埃）。

因此，对于是否有这条黄线存在，科学家之间产生了分歧。有的肯定地说，它就是钠线；有的则说，这不是钠，它是只有太阳上才有的一种未知元素，并把它叫做氦，意思是只有太阳上才有。

天文学家推测，氦是很轻的气体，因为它浮在太阳的高层大气中。氦只存在于太阳高层大气中吗？有人不相信，于是开始在地球上寻找。

这当中出现了一段插曲：英国物理学家莱列伊在精密测定氮的重量时，发现从氨中提取的氮和从空气中提取的氮重量不同。他怀疑从空气中提取的氮不纯，很可能混进了比氮重的气体。为了尽快弄清为什么从氨中提取的氮比从空气里提取的轻，他邀请著名化学家拉姆泽一道研究。

在研究当中，拉姆泽想起100年前卡文迪什的一个实验。1785年卡文迪什在从空气中提取氮的时候，发现玻璃试管中有一种气体形成的小气泡，无论怎么敲击总不和氧化合。拉姆泽想：莱列伊大概和卡文迪什碰上同样气体了。

于是他在更大的规模上重复卡文迪什的实验。经过大量实验，1894年，拉姆泽查明了这种不和氧化合的气体的身份：这是一种新的气体，名字叫氩。它是一种惰性气体。

氩发现以后，拉姆泽以为大功告成了。可是没过多久，有人指出著名的旅行家诺尔登舍尔德从挪威带回一种钇铀矿，可以分解出一种不同氧化合的气体，这种气体的光谱不是氩的光谱，而有黄色明线，很像太阳上氦的光谱。

为了弄清这是什么气体，拉姆泽想了好久。一次他想起了25年前在日珥光谱中发现的黄色明线——氦元素。啊，钇铀矿中分解出来的气体不就是氦吗！几乎在同一时间，瑞典物理学家兰格列也发现了氦。

从此，“只有在太阳上才有的”氦在地球上报户口了。氦是一种很轻的元素，仅比氢重，在门捷列夫元素周期表上占据第二位。它是很好的冷却剂，经常用来充填高空科学气球。繁华的闹市区闪烁的黄蔷薇色霓虹灯中也是充的氦气。早年“只有在太阳上才有的”氦，已为人类造福了。

在发现氦元素的过程中，日食起到的作用可真不小啊！如果没有日食，也许人类永远也不会发现“太阳元素”！