三、光和热,光谱分析

苏格兰物理学家托马斯·梅尔维尔对光与热的关系和光谱分析的研究作出了一些贡献。本章前面已提到过他的名字。普利斯特列指出(上引著作, p.373),热促使先前已暴露于光照之下的磷光物质发光。梅尔维尔认为, 入射光在一个物体中产生的热表示光微粒对该物体的反作用,这相应于该物体对反射或折射光时涉及的光微粒的作用。他还试图依此方式去解释为什么日光在通过大气时没有把大气明显加热,即这是因为在日光通过大气的过程中没有发生显著的反射或折射。(参见 Melvill:Edinburgh Essaysand Observations, Physical and Literary,Vol.Ⅱ,p.4.)

可以用梅尔维尔自己的话来简述一下他在光谱分析方面所做的开拓性实验。他把各种盐和燃烧的酒精相混合,并“在我的眼和酒精火焰之间放置一块开有一个圆孔的胶纸板,以便缩小和限定我的目标。然后,我用一片棱镜(让折射角向上)来检查这些不同光的构成⋯⋯。”他注意每种情形里是哪种色占优势;他观察到,在用海盐时,一种明亮黄光(现在知道这是钠的特征光)显著地占优势,而且在这棱镜中形成了用来观察火焰的那个圆孔的一个清晰的象。“因为通过棱镜这圆孔显得相当圆而颜色均匀;这鲜黄色⋯⋯ 必定具有确定的可折射度;而且,从鲜黄色到相邻的较暗淡颜色的过渡不是逐渐的,而是直接的”(上引著作)。