“化验”太阳

看了这个题目，少年朋友一定会感到奇怪，太阳离我们那么遥远，怎么进行化验呢？我说的可不是“天方夜谭”，早在1859年，就有科学家对太阳“化验”过了。

1859年的一天夜里，本生和基尔霍夫在实验室窗前向外眺望，发现16千米外的曼海姆城发生了大火灾。两位科学家好奇地用分光镜观察这片火光，竟在大火的光谱中找到了钡和锶的光谱线。由此，本生突然想到，既然可以用分光镜分析曼海姆城的火光，为什么不能用它“化验”太阳呢？

他们首先遇到的就是30多年前夫琅和费留下的太阳光谱中的暗线之谜。基尔霍夫对暗线中的d线最感兴趣，因为那是太阳光谱里最明显的暗线之一。1859年10月，基尔霍夫用自己的试验证明了d线是在钠的光谱位置上。实验是怎样进行的呢？他首先用分光镜看太阳的光谱，记下了d线的位置，然后遮住阳光，点燃了本生灯，在灯上燃起钠盐。果然，钠的粗亮的黄线正好出现在d线的位置上。

在进一步的实验中，基尔霍夫注意到，一团较冷的物质蒸气所吸收的波长，恰恰等于这种物质炽热发光时所发射的波长，也就是“吸收光谱”。例如冷的钠蒸气吸收的暗线与炽热的钠蒸气发出的亮线位置丝毫不差。所以吸收光谱的暗线与发射光谱的亮线一样，都可以作为鉴别元素的标志。基尔霍夫由此证明了太阳上存在着钠。

夫琅和费“暗线之谜”终于被解开。原来是太阳表面发出的白光，能产生连续光谱。当白光通过太阳外围的大气时，太阳外围大气中的某些元素，会把连续光谱中相应的谱线吸收掉。正是由于这个原因，当初夫琅和费接收的太阳光谱中才出现了暗黑的谱线。

在解开夫琅和费“暗线之谜”以后，基尔霍夫和本生又用铁作了实验。铁的光谱有60多条亮线，而在太阳光谱中60多条亮线的位置上，正好有60多条夫琅和费暗线。由此说明太阳上有铁。不久，基尔霍夫用同样的方法，又证明了太阳光谱中h和k这两条暗线是由钙产生的，说明太阳大气里存在着钙。

两位科学家竟然在离太阳1.5亿千米之遥的地球上，测出了太阳的化学成分！真是了不起的成就。1862年，瑞典的化学家昂格斯特罗姆又证明了太阳上存在着氢元素。从那以后，天文学家们开始以光谱分析作为一种强有力的天文研究手段，“化验”太阳的工作不断地取得新的成果。