1871 లో మెండెలేవ్ అలాంటి మూడు ఖాళీలని సూచించాడు. అవి
ఆ ఏడు కొత్తగా ప్రచురితమైన మూలకాల పట్టికలో బోరాన్, అలూమినమ్, సిలికాన్ మూలకాల పక్కన
ఉన్నాయి. ఆ ఖాళీలని పూరించాల్సిన కొత్త, అజ్ఞాత మూలకాలకి పేర్లు కూడా పెట్టాడు. చిత్రం
ఏంటంటే రష్యన్ అయిన మెండెలేవ్ ఆ పేర్లలో సంస్కృత శబ్దాలు వాడాడు. ఆ కొత్త మూలకాలకి
‘ఏక బోరాన్’, (‘ఏక’ అంటే సంస్కృతంలో ‘ఒకటి’!), ‘ఏక-అలూమినమ్,’ ‘ఏక-సిలికాన్’ అని పేర్లు
పెట్టాడు. ఖాళీలకి పైన కింద ఉండే మూలకాల లక్షణాలని బట్టి, ఆ అజ్ఞాత మూలకాల లక్షణాలు
ఎలా ఉండాలో కూడా ఊహించి చెప్పాడు. ఆ విధంగా మెండెలేవ్ డోబ్‍రైనర్ ఆరంభించిన బాటకి అంతాన్ని
చేరుకున్నాడు.
కుర్రాడైన మెండెలేవ్
సాధించిన ఫలితాలని నమ్మాలో లేదో తెలియక వైజ్ఞానిక ప్రపంచం మొదట్లో కాస్త తటపటాయించింది.
కాని మెండెలేవ్ చేసిన విప్లవాత్మకమైన ప్రకటనలు త్వరలోనే ప్రయోగాల చేత నిరూపించబడ్డాయి.
ఓ కొత్త రసాయనిక పరికరం సహాయంతో ఆ నిరూపణ సాధ్యమయ్యింది. ఆ పరికరం పేరు వర్ణమానిని
(spectroscope).
ఖాళీలని పూరించడం
1814 లో జోసెఫ్ ఫాన్ ఫ్రౌన్‍హోఫర్ (1786-1821) అనే ఓ
జర్మన్ కళ్లజోళ్ల నిపుణుడు తను తయారు చేసే
అద్భుతమైన పట్టకాలని (prisms) పరీక్షిస్తున్నాడు. ఓ సన్నని చీలిక (slit) లోంచి ముందు
కాంతిని పోనిచ్చాడు. తరువాత ఆ కాంతిని త్రికోణాకారపు గాజు పట్టకాల లోంచి పోనిచ్చాడు.
పట్టకం లోంచి బయటికి వచ్చిన కాంతిలో పలు రంగుల చారలు కనిపించాయి. అయితే ఆ రంగు చారల
మధ్య కొన్ని నల్లని గీతలు కూడా కనిపించాయి.
సుమారు ఆరు వందలకి పైగా ఆ నల్లని గీతలు ఉన్నట్టు అతడు లెక్కించాడు. ఆ గీతల స్థానాలు
కూడా జాగ్రత్తగా కొలిచాడు.
ఫ్రాన్‍హోఫర్
రేఖలు
ఆ గీతల నుండి
తదనంతరం అసాధారణమైన సమాచారాన్ని రాబట్టడానికి వీలయ్యింది. ఆ ప్రయత్నం 1850 ల జరిగింది.
జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త గస్టావ్ రాబర్ట్ కిర్ష్‍హాఫ్ (1824-1887) జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త
రాబర్ట్ విల్హెల్మ్ బున్సెన్ తో (1811-1899) కలిసి కృషి చేస్తూ ఈ ఫలితాలని సాధించాడు.
వాళ్లు వినియోగించిన
కాంతి మూలం (light source) ఒక బున్సెన్ బర్నర్.
బున్సెన్ కనిపెట్టిన ఈ దీపం గురించి రసాయన శాస్త్రంలో తొలిప్రయోగాలు చేసే ప్రతీ విద్యార్థికి
తెలుసు. ఈ దీపంలో ఒక జ్వలనీయ వాయువుని గాలితో కలపగా పుట్టిన మంటని వాడతారు. ఇందులో
పుట్టే మంట బాగా వేడిగా ఎక్కువగా కాంతి లేనిదై ఉంటుంది. కిర్ష్‍హాఫ్ అందులో వివిధ రసాయనాలకి
చెందిన స్ఫటికాలు ఉంచాడు. అప్పుడా రసాయనం కొన్ని ప్రత్యేక రంగులు గల కాంతిని వెలువరిస్తూ
మండేది. రసాయనాలని మండించగా పుట్టిన కాంతిని పట్టకం లోంచి పోనిచ్చిప్పుడు అది కొన్ని
కాంతి చారలుగా విడిపోయేది.
బున్సెన్ బర్నర్
ఒక మూలకాన్ని,
అది మండి కాంతిని వెలువరించే స్థాయికి వచ్చిన వరకు వేడి చేస్తే, అందులోంచి పుట్టిన
కాంతి చారలు ఆ మూలకానికి మాత్రమే ప్రత్యేకమైనవై ఉంటాయని నిరూపించాడు కిర్ష్‍హాఫ్. అంటే
ప్రతీ మూలకం నుండి ఆ మాలకానికే విలక్షణమైన కాంతి చారలు పుడతాయి అన్నమాట. ఆ విధంగా ప్రతీ మూలకం నుండి వేడి చేయగా
పుట్టిన కాంతిని బట్టి ఆ మూలకం యొక్క “వేలి ముద్రలని” కొలవడం మొదలెట్టాడు కిర్ష్‍హాఫ్.
ఆ విధంగా ఒక సారి మూలకాల “వేలి ముద్రలని” కనుక్కున్నాక, ఏదైనా కొత్త స్ఫటికని పరీక్షించినప్పుడు
దాని కాంతి చారల బట్టి అందులో ఏ మూలకం వుందో గుర్తించడానికి వీలయ్యింది. ఆ విధంగా మూలకాల
విశ్లేషణ కోసం రూపొందిన పద్ధతిని, పరికరాన్ని వర్ణమానిని (spectroscope) అంటారు. అది ప్రదర్శించే కాంతి చారల విన్యాసాన్ని
వర్ణపటం (spectrum) అంటారు.
పరమాణువులో జరిగే
కొన్ని సంఘటనల వల్ల కాంతి పుడుతుందని మనకి ఇప్పుడు తెలుసు. ఒక్కొక్క పరమాణువులోను ఒక్కొక్క
రకమైన సంఘటనలు జరుగుతాయి. కనుక ప్రతీ మూలకం కొన్ని ప్రత్యేక ‘తరంగ దైర్ఘ్యాల’
(wavelengths) వద్ద మాత్రమే కాంతిని వెలువరిస్తుంది.
కాంతిని వాయువుల
ద్వార ప్రసారం చేసినప్పుడు, వాయువు యొక్క పరమాణువులలో పైన చెప్పుకున్న సంఘటనలు వ్యతిరేక
దిశలో జరిగేలా చెయ్యవచ్చు. పైన చెప్పుకున్న సందర్భంలో పదార్థం నుండి కాంతి వెలువరించబడితే,
ఈ సారి కొన్ని తరంగ దైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతి ఆ వాయువు చేత లోనికి గ్రహించబడుతుంది
(absorption). ఇంకా ఆసక్తికరమైన విషయం ఏంటంటే
రెండు సందర్భాలలోను జరిగే సంఘటనలు ఒక్కటే కనుక (ఒక దాంట్లో సంఘటనలు ఒక దిశలో జరిగితే,
రెండవ దాంట్లో సంఘటనలు వ్యతిరేక దిశలో జరుగుతాయి), ఒక సందర్భంలో వాయువులు లోనికి ఏఏ
తరంగ దైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని లోనికి గ్రహిస్తాయో, మరో సందర్భంలో వాయువులు అవే తరంగ
దైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని వెలువరిస్తాయి.
పై విశ్లేషణని
సూర్య కాంతికి వర్తింపజేస్తే కొన్ని ఆసక్తికరమైన విషయాలు బయటపడ్డాయి. సూర్యకాంతి వర్ణపటంలో కూడా నల్లని చారలు కనిపించాయి. సూర్యుడు
ఉపరితలం వద్ద వుండే వాయువులు కొన్ని ప్రత్యేక తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని లోనికి గ్రహిస్తాయి.
కనుక సూర్య కాంతిలో ఆ తరంగ దైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతి లోపిస్తుంది. ఆ కాంతికి చెందినవే వర్ణపటంలో
కనిపించే నల్లని చారలు. వర్ణపటంలో ఆ నల్లని చారల స్థానాల బట్టి సూర్యుడి ఉపరితలం మీద
ఉండే వాయువుల గురించి తెలుసుకోడానికి వీలయ్యింది.
(ఇంకా వుంది)
0 comments