TAYF ÇİZGİLERİ NEDİR?
Newton ilk kez bu ışık bandını incelediğinde, ışık tayfı ona kesiksiz gibi görünmüştü. Sanki tayftaki tüm renk değişiklikleri hiçbir kesinli olmadan birinden öbürüne geçiyormuş gibiydiler. Oysa, gerçekte tayf kesiksiz değildir. Işık tayfında hiçbir rengin bulunmadığı minik aralıklar vardır. Bilim tarihçileri kimi zaman Nevvlon’un bu olaya dikkat etmeyişine şaşarlar. Ancak, ünlü bilim adamı pek kaba aygıtlarla çalışıyordu ve minik aralıklar bu aygıtlarla dikkati çekmeyebilirdi. 1802 yılında İngiliz kimyacısı William Hyde Wollaston (1766-1828) tayftaki birkaç aralığı gördü. Ama, onları önemli görmediğinden yalnızca çevresine duyurdu. Üzerlerinde çalışmalarım sürdürmedi.
Doğallıkla ışık tayfım oluşturup incelemeye yarayan spektroskop denilen aygıtlar zamanla geliştirildi. Sonuçta ışığın dar bir yarıktan geçmesine izin verilerek tayfın bir dizi farklı renkte çizgilere ayrıştırılması ve böylece neredeyse kesiksiz bir bandın oluşturulması sağlandı. Oysa ki bantla bazı renklerin olması gereken yerlerde renk eksiklikleri vardı. Parlak tayfı kesip geçen koyu renkil bir yarık ya da başka deyişle koyu renkli bir çizgi bulunuyordu.
1814 yılında Alman fizikçisi Joseph von Fraunhofer (1787- 1826) güne değin yapılmış en iyi aygıtta tayf üzerinde çalıştı. Yukarda anlattığımız çizgilerden 600’e yakınını buldu. (Çağdaş fizikçiler bunlardan on bine yakımın saptamış durumdadırlar.) Bu çizgilere başlangıçta Fraunhofer çizgileri denilmişken şimdi daha çok tayf çizgileri adıyla anılmaktadır. Zamanla tayf çizgilerinin çok önemli işlevleri bulunduğu anlaşılmıştır.
Farklı kimyasal maddeler ısıtıldığında ayrı renklerde ışık yayarlar. Sodyum bileşikleri ısıtılınca sarı; potasyum bileşikleri mor; Stronsiyum bileşikleri kırmızı; baryum yeşil renk verir ve durum böylece sürer gider. Saydığımız tipten bileşikler bazı kutlamalarda havaya fırlatılan havai fişeklerin yapılmasında kullanılırlar.
1857 yılında Alman kimyacısı robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) havayla öyle iyi beslenen bir gaz yakıcısı yaptı ki, aygıtı neredeyse renksiz bir ışık vererek yanmayı sağladı. Bu yakıcı aygıt, bazı kimyasal maddeleri yaktığında başka hiçbir maddenin verdiği rengi işlemin içine katmadan yakma işleminin yapılmasına yarıyordu.
Bunsen’in çalışma arkadaşı Alman fizikçisi Gustav Kirchhoff (1824-1877), Bunsen yakıcısı denilen bu aygıtı çeşitli kimyasal maddelerden ışık elde etmekte kullandı. Onların verdiği ışığın tayfım inceledi, kesiksiz olmadıklarım gördü. Her birinin tayfı bireysel özellikte renkli çizgilerin banda yayılmasıyla bir araya geliyordu. Dahası her farklı element (ya da her farklı atom) kendi renk çizgisi modelini oluşturuyordu. Böylelikle sağlanan tayf her elementin “parmak izleri”ni meydana getiriyor ve tayf herhangi bir mineralde bulunan elementlerin analizim yapmada kullanılabiliyordu.
Bir mineral örneği iyice ısıtılınca herhangi bir bilinen elementte bulunmayan bir dizi renk çizgisini çıkarınca bu durum hemen o mineralde bilinmeyen bir elementin var oluşunu akla getirir. Eğer mineral çeşitli şekillerde işleme sokulursa, onun zerrelerinde bilinmeyen renk çizgileri daha güçlü bir şekilde elde edilir. Bu durumda bilinmeyen element öteki maddelerden ayırt edilir. Sonuçta, yalmzca o ele alınıp incelenir. Kirchhoff bu yoldan 1860 yılında sezyum ve 1861’de de rubidyum elementlerini buldu. Bu elementler tayf çizgilerirjn rengiyle ve sezyum Latince’deki gök mavisi; rubidyum gene Latince’deki kırmızı sözcükleriyle adlandırıldılar.
Kirchhoff bu yoldaki çalışmalarını sürdürdü. Eğer bir element ısıtılırsa ve ışık vermesi sağlanırsa; onun verdiği ışığın koyu renkli bir zemin üzerinde hafif ya da koyu çizgiler vermesine göre, o elementi (ya da onun oluşturduğu basit bileşikleri ) tanıyabileceğimizi gösterdi. Bu yoldan sözgelişi, ilk kez Venüs ve Mars gezegenlerinin atmosferinde karbon dioksidin bulunduğu saptandı.
