科學(xué)故事最新5篇
科學(xué)小故事在我們生活的各個(gè)角落,疑問(wèn)幾乎無(wú)處不在,而這些疑問(wèn)往往能激發(fā)孩子們珍貴的求知欲,它能引領(lǐng)孩子們正確的認(rèn)識(shí)和了解世界。下面小編給大家介紹關(guān)于科學(xué)故事，方便大家學(xué)習(xí)。
科學(xué)故事1
地震儀
早在公元132年，中國(guó)的科學(xué)家張衡就發(fā)明了地震儀，當(dāng)時(shí)稱為地動(dòng)儀。據(jù)《后漢書(shū)》記載，張衡的地動(dòng)儀“以精銅鑄成，圓徑八尺，盒蓋隆起，形似酒樽”。儀器內(nèi)部中間設(shè)有“都柱”(相當(dāng)于一種倒立型的震擺)，周圍有“八直”(裝置在擺的周圍的八組機(jī)械裝置)，樽外接相應(yīng)東、西、南、北和東南、東北、西南、西北八個(gè)方向而設(shè)置的八條口含小銅珠的龍，每個(gè)龍頭下面都有一只贍蜍張口向上。一旦發(fā)生較強(qiáng)的地震，“都柱”因震動(dòng)失去平衡而觸動(dòng)“八道”中的一道，使相應(yīng)的龍口張開(kāi)，小銅珠即落入贍蜍口中，觀測(cè)者便知道地震發(fā)生的時(shí)間和方向。地動(dòng)儀成功地記錄了公元138年甘肅發(fā)生的一次強(qiáng)震。
張衡的這?重大發(fā)明一直受到中外學(xué)者的贊揚(yáng)和欽佩，成為現(xiàn)代地震儀的先驅(qū)。張衡地動(dòng)儀只能記錄地震的初動(dòng)方向，與近代地震儀比較，只能叫驗(yàn)震器。1700多年以后的1848年，意大利人契托利才制成水銀驗(yàn)震器。在此基礎(chǔ)上1855年意大利人帕爾米耶里發(fā)明了能記錄地震強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間的儀器：一條U形玻璃管，地震對(duì)管內(nèi)水銀產(chǎn)生震動(dòng)，水銀面有浮標(biāo)與筆連接，可在轉(zhuǎn)筒表面的紙上畫(huà)出標(biāo)記。
1883年在日本工作的英國(guó)地震學(xué)家米爾恩等人制成了擺式地震儀。方法是把一枚墜子(擺)掛在長(zhǎng)約1.5米的水平吊桿上，吊桿可像門一樣自由橫轉(zhuǎn)，地面移動(dòng)時(shí)墜子由于慣性趨向靜止，因而相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)。
米爾恩的她雷儀后來(lái)發(fā)展成一種現(xiàn)代地震儀，由三臺(tái)儀器組成，其中兩臺(tái)分別記錄地殼東西和南北的水平運(yùn)動(dòng)，第三臺(tái)記錄上下運(yùn)動(dòng)(利用彈簧掛起墜子，地震時(shí)能上下運(yùn)動(dòng))。
米爾恩之后很多科學(xué)家為地震儀器的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。1888-1889年間，伯希維茨制成了光記錄式水平擺，第一次記錄到遠(yuǎn)震(在德國(guó)波茨坦記錄到日本1889年4月17日地震)。日本大森房吉制成水平擺式地震儀，采用機(jī)械杠桿放大，熏煙記錄。德國(guó)維謝特制成倒立擺式大型水平及垂直向地震儀，提高了放大倍率。俄國(guó)伽利津制成了電流計(jì)記錄式地震儀，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，更大地提高了地震儀的靈敏度。此后美國(guó)的班尼奧夫在1932年制成電磁型垂直向地震儀。
第二次世界大戰(zhàn)后，地震儀的研究又有重要進(jìn)展。運(yùn)用電子放大方法大大提高了地震儀的放大倍率，從千倍級(jí)提高到數(shù)萬(wàn)倍，甚至數(shù)百萬(wàn)倍，觀測(cè)頻率范圍大大展寬，遙測(cè)技術(shù)也有很大發(fā)展。1969年由“阿波羅11號(hào)”登月飛船宇航員安放了一臺(tái)地震儀，通過(guò)地面遙感記錄裝置，得到了不少有關(guān)月球內(nèi)部構(gòu)造、月殼運(yùn)動(dòng)和組成成分的信息。
地震儀不僅是觀測(cè)地震的儀器，它也是探測(cè)地球內(nèi)部構(gòu)造的重要手段。利用人工爆炸產(chǎn)生的震波傳入地下可探測(cè)這個(gè)區(qū)域地下地層的構(gòu)造。1923年美國(guó)利用此法發(fā)現(xiàn)大量油田。因此，地震儀又是勘探石油、天然氣的不可缺少的工具。此外，地震儀還可偵察地下核爆炸。
科學(xué)故事2
頑皮少年發(fā)明的顯微鏡
顯微鏡的發(fā)明，為人類叩開(kāi)了神秘的微觀世界的大門，人類從此開(kāi)始走進(jìn)另一個(gè)眼睛看不見(jiàn)新世界。
目前，世界上除了光學(xué)顯微鏡以猓?鉤魷至說(shuō)繾酉暈⒕?、??暈⒕?、寿|(zhì)蹕暈⒕檔鵲齲?嚼叢較冉?南暈⒕嫡?詬鞲隹蒲Я煊蛑蟹⒒幼胖匾?饔謾?br> 顯微鏡一詞來(lái)源于希臘文，直譯出來(lái)就是“小型觀察器”，它是一種可以把肉眼看不到的物體放大得可以看得見(jiàn)的儀器。
一般說(shuō)來(lái)，物體離我們的眼睛越近，似乎就變得越大。但是，如果近到離眼睛的距離小于25毫米時(shí)，就變得模糊不清了。但假如我們把一塊簡(jiǎn)單的凸透鏡(即聚光鏡)，放到眼睛和物體之間，那末物體就可以近到25毫米之內(nèi)，其圖像依然清晰。
聚光鏡就是放大鏡?？梢哉J(rèn)為一塊放大鏡就是一臺(tái)“簡(jiǎn)單的顯微鏡”。過(guò)去人們就是這樣稱呼的。
我們所說(shuō)的發(fā)明顯微鏡是指發(fā)明了“組合式顯微鏡”。
那末什么是顯微鏡呢?顯微鏡由兩套鏡片組成。位于顯微鏡底部的被稱為“物鏡”，由一塊或一組鏡片組成，它們靠近被觀察的物體，產(chǎn)生物體的一級(jí)放大圖像。另一塊鏡片靠近眼睛，稱為“目鏡”，它將放大的圖像再放大。但這不過(guò)是對(duì)整個(gè)過(guò)程的簡(jiǎn)單說(shuō)明。大多數(shù)放大鏡的物鏡和目鏡都有幾塊鏡片，稱為透鏡系統(tǒng)。
英國(guó)牛津的羅杰爾?培根早在13世紀(jì)就對(duì)透鏡做過(guò)很多的試驗(yàn)，并且得出結(jié)論說(shuō)：“若是從一個(gè)曲面??凸的或凹的，去透視一件物體，所得到的現(xiàn)象是不同的，它能夠變成這樣：大的使我們看成了小的，或者相反，小的看成大的;遠(yuǎn)的看成近的，隱蔽的變成看得見(jiàn)的”。不僅如此，他還斷言：“我們能夠做成使太陽(yáng)、月亮和星星好像是降低了一點(diǎn)似的，還有許多簡(jiǎn)直使一般沒(méi)有科學(xué)信仰的人不敢去相信的事?！?/p>
這的確是一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)，而當(dāng)時(shí)的當(dāng)權(quán)者卻十分恐慌，說(shuō)：“培根如果有膽量把太陽(yáng)從天上搬下來(lái)，那是魔術(shù)?！焙髞?lái)，竟把他關(guān)進(jìn)監(jiān)獄達(dá)15年之久，一直關(guān)到他快要死去的時(shí)候。
當(dāng)權(quán)者的無(wú)知與殘暴使顯微鏡的發(fā)明延遲了300多年。直到1590年，在科學(xué)史上具有深遠(yuǎn)意義的顯微鏡方在偶然的機(jī)會(huì)中誕生。
查。詹森是荷蘭的一位天真少年，他的父親是一位眼鏡師，因而鏡片就成了詹森經(jīng)常擺弄的玩物。一天，他無(wú)意中把兩片大小不同的凸透鏡重疊在一起，當(dāng)移動(dòng)至某一距離時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)很小的東西一下子被放大了很多倍。詹森被這個(gè)奇怪的現(xiàn)象吸引住了，他不斷地調(diào)整變換著兩片凸透鏡的位置，發(fā)現(xiàn)有時(shí)物體能夠放大許多倍，有時(shí)卻不大清楚。
詹森把這個(gè)奇異的現(xiàn)象告訴了父親，父子兩人立即動(dòng)起手來(lái)。他們用薄鐵片卷了兩個(gè)不同口徑的鐵筒，把兩個(gè)凸透鏡分別裝在大小鐵筒上，然后把兩個(gè)鐵簡(jiǎn)套在一起，讓小鐵簡(jiǎn)在大鐵筒里滑動(dòng)，利用鐵筒的滑動(dòng)來(lái)調(diào)整透鏡的距離，使成像更加清晰。就這樣，世界上最早的顯微鏡問(wèn)世了。
1610年，科學(xué)家伽利略利用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的顯微鏡來(lái)研究昆蟲(chóng)的生理解剖結(jié)構(gòu)，他試圖推廣這種利用凸透鏡的新儀器，可是沒(méi)有引起人們的重視。
1665年，英國(guó)著名的物理學(xué)家、天文學(xué)家羅伯特?胡克制造出了一架新式顯微鏡，并且使用它逐步深入地觀察微觀世界的秘密?？墒撬龅搅艘粋€(gè)問(wèn)題，就是黑暗遮蓋著許多秘密，使人無(wú)法看清。這當(dāng)然難不倒聰明的羅伯特?胡克。有一天，他用一根針扎住一個(gè)蒼蠅，放在顯微鏡下面，旁邊點(diǎn)上一只油燈，燈前放一個(gè)盛水的玻璃球，球體匯聚的燈光又射到蒼蠅的身上，這樣顯微鏡底下的蒼蠅就一清二楚了。今天我們可以在英國(guó)倫敦博物館看到這架顯微鏡。
顯微鏡的發(fā)明間開(kāi)了通往微觀世界的第一道大門。胡克用他發(fā)明的顯微鏡第一次發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，“cell”一詞即是胡克為細(xì)胞所選定的名稱，并一直沿用至今。
羅伯特?胡克后來(lái)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)寫了一本書(shū)，叫《放大了的圖》。這本書(shū)出版以后，顯微鏡很快引起了科學(xué)工作者的興趣和重視。胡克研究制造的顯微鏡也因?yàn)槟芮逦乜吹郊?xì)小物體，而得到了廣泛的使用和推廣。不過(guò)，它的放大倍數(shù)還有限，推廣范圍仍受到了限制。
不久，有人又提出了新課題：用上面的方法看到的是物體的表面，怎樣才能看到物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?有人建議把觀察的對(duì)象切成薄片，放到顯微鏡底下，同時(shí)在顯微鏡下放一盞燈，讓光透過(guò)切片，把焦距調(diào)整好，以使所要觀察的對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)盡可能清楚一些。這種設(shè)想比較直觀，效果不大。
世界上的任何發(fā)明都不可能一誕生出來(lái)就十全十美，顯微鏡也是這樣。一直到1725年，柯貝別爾氏所制造的顯微鏡才把燈光換成了反光鏡，鑿洞的桌子改成了帶洞的載物臺(tái)，因此，顯微鏡不論在外形上還是在性能上都提高了一大步。
隨著人們對(duì)顯微鏡的日益重視，臺(tái)座式顯微鏡也發(fā)展起來(lái)了。1744年，卡爾佩拍設(shè)計(jì)了第一臺(tái)三只腳的臺(tái)座式顯微鏡，它可以看作是現(xiàn)代顯微鏡的先驅(qū)。
顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡一樣，也有象差和色差二大弱點(diǎn)。攻克望遠(yuǎn)鏡象差和色差這道難關(guān)的是著名科學(xué)家牛頓，攻克顯微鏡象差和色差的是后利斯特，他是一位葡萄酒制造商，同時(shí)又是個(gè)顯微鏡愛(ài)好者。他在1830年彌補(bǔ)了顯微鏡的二大缺陷，使細(xì)小的物體不但能放得很大，而且能被看得很清楚，這使得顯微鏡更加實(shí)用。
顯微鏡進(jìn)入實(shí)用階段后，紛紛來(lái)到科研機(jī)構(gòu)和學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室。于是，懂行的光學(xué)制造商人開(kāi)始大批生產(chǎn)顯微鏡，并且互相競(jìng)爭(zhēng)，各種高質(zhì)量的顯微鏡也相繼出現(xiàn)。
前面所說(shuō)的顯微鏡是光學(xué)顯微鏡，它的最大能力是放大到1600倍。借助這種顯微鏡，細(xì)胞、細(xì)菌之類肉眼看不到的東西是可以看清了，但是它對(duì)更微小的東西就無(wú)能為力了。
1926年，布施設(shè)想出電子顯微鏡。1943年，德國(guó)人科諾爾和魯斯卡首次對(duì)電子顯微鏡做出了重大改革。后來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，電子顯微鏡的放大倍數(shù)一直沒(méi)有增加，但是，那時(shí)用這種顯微鏡已可觀測(cè)到百萬(wàn)分之一毫米的物體。
電子顯微鏡放大物體的媒介是電子束，而不是可見(jiàn)的光。它的放大本領(lǐng)很強(qiáng)，我國(guó)制造的80萬(wàn)電子顯微鏡可以放大80萬(wàn)倍。80萬(wàn)倍，這實(shí)在是了不起的放大能力，一個(gè)手指頭放大80萬(wàn)倍就等于喜瑪拉雅山那么高。因此，可以利用它看到原子世界。
也許有人認(rèn)為，這大概是最好的顯微鏡了吧!不! 80年代初，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所研制成功了我國(guó)第一臺(tái)超聲顯微鏡。這種顯微鏡可以看到一般顯微鏡和電子顯微鏡看不到的東西。它利用的是物質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)，特別是彈性性質(zhì)提供的信息。通過(guò)它，可以看清楚大規(guī)模集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不染色的活生物組織和癌腫瘤等，還能顯示出它們的聲學(xué)特性。
用更為現(xiàn)代化的電子顯微鏡(發(fā)射離子顯微鏡)可以觀測(cè)更加細(xì)微的物體，但是，現(xiàn)在要將其制成還是非常困難的，還需要幾十年的時(shí)間。 我國(guó)最常見(jiàn)的手術(shù)顯微鏡是上海光學(xué)儀器廠生產(chǎn)出來(lái)的，又稱雙人雙目手術(shù)顯微鏡。它可供兩個(gè)醫(yī)生同時(shí)在手術(shù)中縫接各種比火柴梗還細(xì)的微血管、神經(jīng)束。它的特殊優(yōu)點(diǎn)是，使用纖維光束冷光源照明，亮度雖高，但不散發(fā)熱量，不增加病人的體溫，這為精細(xì)的手術(shù)提供了極大的方便。
科學(xué)故事3
電子顯微鏡
普通光學(xué)顯微鏡通過(guò)提高和改善透鏡的性能，使放大率達(dá)到1000-1500倍左右，但一直未超過(guò)2000倍，這是由于普通光學(xué)顯微鏡的放大能力受光的波長(zhǎng)的限制。光學(xué)顯微鏡是利用光線來(lái)看物體??絲吹轎鍰澹?鍰宓某嘰緹捅匭氪笥詮獾牟ǔぃ?裨蜆餼突帷叭啤憊??@礪堊芯拷峁?礱鰨?脹ü庋?暈⒕檔姆直姹玖觳懷??00毫微米。有人采用波長(zhǎng)比可見(jiàn)光更短的紫外線，放大能力也不過(guò)再提高一倍左右。
要想看到組成物質(zhì)的最小單位??原子，光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)還差3-4個(gè)量級(jí)。為了從更高的層次上研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，必須另辟躡徑，創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的顯微鏡。
有人設(shè)想用波長(zhǎng)比紫外線更短的X射線，這種顯微鏡的放大能力和分辨本領(lǐng)一定會(huì)大大提高，但是找不到適用于X射線的透鏡。
20世紀(jì)20年代法國(guó)科學(xué)家德布羅意發(fā)現(xiàn)電子流也具有波動(dòng)性，其波長(zhǎng)與能量有確定的關(guān)系，能量越大波長(zhǎng)越短，比如電子經(jīng) 1000伏特的電場(chǎng)加速后其波長(zhǎng)是0.388埃，用10萬(wàn)伏電場(chǎng)加速后波長(zhǎng)只有0.0387埃。于是科學(xué)家們就想到是否可以用電子束來(lái)代替光波?這是電子顯微鏡即將誕生的一個(gè)先兆。
用電子束來(lái)制造顯微鏡，關(guān)鍵是找到能使電子束聚焦的透鏡，顯然一般光學(xué)透鏡是無(wú)法會(huì)聚電子束的。
1923年，德國(guó)科學(xué)家蒲許提出了關(guān)干電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的理論。他指出：“具有軸對(duì)稱性的磁場(chǎng)對(duì)電子束來(lái)說(shuō)起著透鏡的作用?！边@樣，蒲許就從理論上解決了電子顯微鏡的透鏡問(wèn)題，因?yàn)閷?duì)電子束來(lái)說(shuō)，磁場(chǎng)顯示出透鏡的作用，所以稱為“磁透鏡”。
德國(guó)柏林工科大學(xué)的年輕研究員盧斯卡，1932年制作了第一臺(tái)電子顯微鏡??它是一臺(tái)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的陰極射線示波器，成功地得到了銅網(wǎng)的放大像??第一次由電子束形成的圖像。加速電壓為7萬(wàn)伏，最初放大率僅為12倍。盡管放大率微不足道，但它卻證實(shí)了使用電子束和電子透鏡可形成與光學(xué)像相同的電子像。
經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)，1933年盧斯卡制成了二級(jí)放大的電子顯微鏡，獲得了金屬箔和纖維的1萬(wàn)倍的放大像。
1937年應(yīng)西門子公司的邀請(qǐng)，盧斯卡建立了超顯微鏡學(xué)實(shí)驗(yàn)室。1939年西門子公司制造出分辨本領(lǐng)達(dá)到30埃的世界上最早的實(shí)用電子顯微鏡，并投入批量生產(chǎn)。
電子顯微鏡的出現(xiàn)使人類的洞察能力提高了好幾百倍，不僅看到了病毒，而且看見(jiàn)了一些大分子，即使經(jīng)過(guò)特殊制備的某些類型材料樣品里的原子，也能夠被看到。
但是，受電子顯微鏡本身的設(shè)計(jì)原理和現(xiàn)代加工技術(shù)手段的限制，目前它的分辨本領(lǐng)已經(jīng)接近極限。要進(jìn)一步研究比原子尺度更小的微觀世界，必須要有概念和原理上的根本突破。
1978年一種新的物理探測(cè)系統(tǒng)??“掃描隧道顯微鏡”已被德國(guó)學(xué)者賓尼格和瑞士學(xué)者羅雷爾系統(tǒng)地論證了，并于1982年制造成功。這種新型的顯微鏡，放大倍數(shù)可達(dá)3億倍，最小可分辨的兩點(diǎn)距離為原子直徑的1/ 10，也就是說(shuō)它的分辨率高達(dá)0.l埃。
掃描隧道顯微鏡采用了全新的工作原理，它利用一種奇妙的電子隧道現(xiàn)象，將樣品本身作為一個(gè)電極，另一個(gè)電極是一根非常尖銳的探針，把探針移近樣品，并在兩者之間加上電壓。當(dāng)探針和樣品表面相距只有數(shù)十埃時(shí)，由于隧道效應(yīng)在探針與樣品表面之間就會(huì)產(chǎn)生隧穿電流，并保持不變，若表面有微小起伏，那怕只有原子大小的起伏，也將使隧穿電流發(fā)生成千上萬(wàn)倍的變化，這種攜帶原子結(jié)構(gòu)的信息，輸入電子計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)處理即可在熒光屏上顯示出一幅物體的三維圖象。
鑒于盧斯卡發(fā)明電子顯微鏡的功績(jī)，賓尼格、羅雷爾設(shè)計(jì)制造掃描隧道顯微鏡的業(yè)績(jī)，瑞典皇家科學(xué)院決定，將1986年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予他們?nèi)恕?/p>
科學(xué)故事4
陰極射線管
1676年，法國(guó)的良卡德在晚上移動(dòng)水很氣壓計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了“水銀熒光”現(xiàn)象，當(dāng)氣壓計(jì)中水銀振蕩時(shí)，在托里拆利真空部位會(huì)發(fā)出閃光。
1705年前后，豪克斯比對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。他得出結(jié)論說(shuō)，只有在部分真空中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦?xí)r才會(huì)出視熒光。1838年，法拉第改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置，抽去玻璃中的空氣，并以兩根黃銅棒作電極分別焊到管子的兩端，通電后有光流從陽(yáng)極射出，陰極也發(fā)出微弱的輝光。由于當(dāng)時(shí)所能得到的真空度只有7%。個(gè)大氣壓，所以未能獲得更多的發(fā)現(xiàn)。
1857年，德國(guó)的儀器技工蓋斯勒成功地把白金電極裝進(jìn)玻璃管，并得到了萬(wàn)分之一大氣壓的真空度。1858年，德國(guó)物理學(xué)家普呂克利用“蓋斯勒管”研究氣體放電時(shí)輝光現(xiàn)象會(huì)隨著磁場(chǎng)的變化而改變其形狀。普呂克的學(xué)生希托夫進(jìn)一步把真空度提高到十萬(wàn)分之一個(gè)大氣壓，1869年他發(fā)現(xiàn)，如果置物體于陰極和產(chǎn)生熒光的管壁之間，物體就會(huì)產(chǎn)生清晰的影子，這表明了射線起源于陰極。后來(lái)德國(guó)物理學(xué)家哥爾德斯坦稱這種射線為“陰極射線”。希托夫還證明射線是沿直線前進(jìn)的。
1891年赫茲發(fā)現(xiàn)了陰極射線能夠穿透金屬薄片。此后勒納德為陰極射線管開(kāi)了一個(gè)0.000265厘米厚鋁箔的窗口，把陰極射線引到管外空間，使幾厘米遠(yuǎn)處的熒光屏發(fā)出熒光。
1871年，瓦萊發(fā)現(xiàn)陰極射線能為磁鐵偏轉(zhuǎn)，是帶負(fù)電的。1878年克魯克斯得到了百萬(wàn)分之一個(gè)大氣壓的“克魯克斯管”。他在實(shí)驗(yàn)中不僅驗(yàn)證了陰極射線是帶電的，還發(fā)現(xiàn)陰極射線具有熱效應(yīng)并具有動(dòng)量。
英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜 1897年向英國(guó)皇家學(xué)院做了題為《陰極射線》的報(bào)告。湯姆遜應(yīng)用磁性彎曲技術(shù)，從測(cè)定陰極射線束的曲率半徑著手，推導(dǎo)出陰極射線的質(zhì)荷比，從而證實(shí)了陰極射線是帶負(fù)電的微粒子，他命名這種微粒子為“電子”。
陰極射線管最早是作為研究用的儀器。后來(lái)被用于示波器上，使復(fù)雜的波形得以顯示。30年代，被用在第一臺(tái)電子顯微鏡上。今天，它除了廣泛應(yīng)用于各種科學(xué)儀器之中，也走入了千家萬(wàn)戶，人們最熟悉的就是電視顯像管。
科學(xué)故事5
發(fā)射光譜儀
著名的莢國(guó)科學(xué)家牛頓在1666年用三棱鏡觀察光譜，可以說(shuō)是最早的光譜實(shí)驗(yàn)。此后不少科學(xué)家從事光譜學(xué)方面的研究。1800年，英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾測(cè)量太陽(yáng)光譜中各部分的熱效應(yīng)，在世界上首次發(fā)現(xiàn)了紅外線。1801年里特發(fā)現(xiàn)了紫外線。1802年沃拉斯頓觀察到太陽(yáng)光譜的不連續(xù)性，發(fā)現(xiàn)中間有多條黑線，這本來(lái)是很重要的發(fā)現(xiàn)，他卻誤認(rèn)為是顏色的分界線。1803年英國(guó)物理學(xué)家托馬斯?楊進(jìn)行了光的干涉的實(shí)驗(yàn)，第一次提供了測(cè)定波長(zhǎng)的方法。
德國(guó)物理學(xué)家夫艱和費(fèi)，重新發(fā)現(xiàn)和編繪的太陽(yáng)光譜圖，內(nèi)有多條黑線(700多條)，并對(duì)其中的重要黑線用從A到H等字母標(biāo)記(人稱“夫浪和費(fèi)錢”)，這些黑線后來(lái)成為比較不同玻璃材料色散率的標(biāo)準(zhǔn)。這些成果在1814年至1815年間陸續(xù)發(fā)表。夫瑯和費(fèi)還發(fā)明了衍射光柵。開(kāi)始他用銀絲纏在兩根螺桿上，做成光柵。后來(lái)建造了刻紋機(jī)，用金鋼石在玻璃上刻痕，做戍透射光柵。
光譜分析的應(yīng)用研究是從基爾霍夫和本生開(kāi)始的。本生是德國(guó)漢堡的化學(xué)教授，他發(fā)明了本生燈，對(duì)各種物質(zhì)在高溫火焰中發(fā)生的變化很有研究?；鶢柣舴蚴菨h堡的物理學(xué)教授，對(duì)光學(xué)儀器很熟悉。他們兩位合作制成了第一臺(tái)棱鏡光譜儀(分光鏡)。該儀器利用了牛頓1666年首創(chuàng)技術(shù)，使光通過(guò)三棱鏡，展開(kāi)成為一道彩虹光帶(光譜)。他們用透鏡把物質(zhì)在本生燈燃燒時(shí)發(fā)出的光線集成一束平行光，通過(guò)一條窄縫，再通過(guò)三棱鏡，用望遠(yuǎn)鏡放大觀察所成的光譜。
基爾霍夫和本生發(fā)現(xiàn)，每種化學(xué)元素燃燒時(shí)發(fā)出的火焰都有獨(dú)特的顏色，可以據(jù)此加以鑒別。1860年及1861年他們用光譜儀發(fā)現(xiàn)絕和林。此后借助光譜分析方法，克魯克斯1861年發(fā)現(xiàn)了鉆，里奇 1863年發(fā)現(xiàn)了錮，波依斯邦德朗 1875年發(fā)現(xiàn)了鑄。他們還利用這種方法研究日光，發(fā)現(xiàn)地球上許多元素太陽(yáng)上也有。1868年法國(guó)天文學(xué)家詹森和英國(guó)天文學(xué)家羅克耶分別用光譜法發(fā)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)地球上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的一種元素，他們認(rèn)為這是太陽(yáng)大氣中特有的元素，取名氦，即“太陽(yáng)”的意思。這樣光譜方法也應(yīng)用到了天文學(xué)方面。
光譜研究工作急速的發(fā)展，也出現(xiàn)了新的問(wèn)題，主要問(wèn)題之一是缺乏足夠精度的波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)，致使觀測(cè)結(jié)果混亂，無(wú)法相互交流。
1868年，埃斯特朗發(fā)表“標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光譜”圖表，記有上千條夫浪和費(fèi)線的小波長(zhǎng)，以10-8厘米為單位，精確到6位數(shù)，為光譜工作者提供了極其有用的資料。為紀(jì)念他的功績(jī)，10-8厘米后來(lái)就命名為埃斯特朗單位，簡(jiǎn)寫作埃。十幾年后被更為精確的羅蘭數(shù)據(jù)表所代替。
現(xiàn)代光譜儀不用三棱鏡而用衍射光柵，這是一種上面刻有千條線的板，把光分開(kāi)，然后把光譜拍攝或記錄下來(lái)。再用電子儀器進(jìn)行分析。
光譜儀廣泛應(yīng)用于冶金、地質(zhì)、環(huán)境等各領(lǐng)域。
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