化学元素符号的相对原子质量（化学元素的身份证）

元素天生的都各有一张身份证, 上面印有五光十色的线条, 谁也不能伪造．凭着这一身份证, 无论元素藏在哪里, 或含量极其稀少, 科学家都能把它识别出来．

在1666年, 物理学家牛顿, 发现一束白光在三棱镜片下, 竟然成为一条彩色带, 其中红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫, 就像雨后转晴的天空, 出现的彩虹那样, 从此物理学中, 就兴起了光谱学这一个分支．

不同的光源发出不同颜色的光, 本是很平常的事, 自从有了光谱学, 物理学家和化学家们, 开始研究不同色光的光谱有什么不同, 由此发现, 不同元素有不同的光谱, 并明确提出观测光谱, 可以简便地检出某种元素, 甚至可以将其他星球上的元素检验出来．

1860年德国科学家本生和基尔霍夫两人合作, 研制发明了分光镜, 它的构造是将被测光源, 已知光源和目测镜, 从可旋转位移的目测镜中观察, 将被测光谱对照, 就能准确无误的检查发出被测光源的物质中含有什么元素, 从而也可以发现人们未知的新元素．1860年和1861年, 他们两人就是从光谱分析中, 相继发现了铯 (Cs) 和铷 (Rb) 两种新元素．铯和铷是比钾还活泼的金属元素, 可用电解的方法制出单质, 但必需有大量含铯或铷的某种纯净的化合物, 进行操作才是可行的, 本生和基尔霍夫虽然没有制出铯和铷单质, 但他们的发现是被公认的, 并被载入了化学元素发现史册．

基尔霍夫（左）本生（右）

有趣的是稀有气体氦, 最初是用分光镜观察日食时, 发现月球上有它, 27年后的1895年, 同是用了分光镜, 发现了地球上也有它．地球大气中氦的含量占大气总体积的百万分之五点二 (5.2ppm) ．要从大气中直接发现氦的存在, 几乎是不可能的．而从空气中提取并制得纯氦, 则更是近几十年, 有了精密分馏空气设备以后的事情了．

氢元素的光谱图

人们研究了氢光谱, 计算了光谱中各线条所在位置的相应波长, 创立了行星系水平的原子结构学说, 从理论上推导出氢原子核外电子离核所在的位置和运动规律．这是本世纪初, 物理学的巨大成就之一．后来, 原子结构理论, 仍是根据光谱的这一事实, 又有了新发展, 而且跟化学结合得更紧密．其中的基础知识、主要结论及联系化学实际的一些情况, 在中学化学里都有介绍．