Прежде чем перейти к более подробному обсуждению отношения данных об
оптических спектрах к проблеме периодического изменения химических
свойств в рамках естественной системы элементов, мы должны
упомянуть о замечательном подтверждении общих идей строения атома,
которое получено благодаря исследованиям рентгеновских спектров.
В противоположность оптическим спектрам, которые возникают при
связывании электронов во внешних частях атома, эти
спектры испускаются в процессе перестройки электронной
конфигурации, когда электроны, связанные во внутренней части
атома, выведены из их нормального состояния. Несмотря на существенную
сложность данной проблемы, характерной чертой нашей модели атома
является то, что вследствие преобладания притяжения ядра над взаимным
отталкиванием электронов во внутренней области атома мы должны
ожидать близкого сходства между рентгеновским спектром элемента
и спектром, возникающим при связывании одиночного электрона ядром.
Эта точка зрения находилась в соответствии с удивительными
закономерностями, обнаруженными благодаря исследованиям Баркла
характеристического рентгеновского излучения элементов; в связи с
установлением обобщённой формулы Бальмера я обратил внимание,
что это объясняет эмпирическое правило Уиддингтона относительно
скорости катодных лучей, необходимой для возбуждения этого
излучения. Кроме того, лишь несколькими месяцами позже
количество экспериментальных данных по этой проблеме увеличилось в
огромной степени вследствие широких исследований
спектральной структуры рентгеновских лучей, выполненных Мозли;
эти исследования стали возможны благодаря открытию Лауэ
дифракции рентгеновских лучей в кристаллах и последующим
фундаментальным работам Брэггов по структуре кристаллов. Мозли,
работая в лаборатории Резерфорда и стремясь подвергнуть решающей
проверке новые идеи, в поразительно короткое время сделал ряд важных
открытий, которые заложили основы высокочастотной спектроскопии.
Кроме того, было найдено, что характеристические рентгеновские
спектры элементов изменяются с возрастанием атомного номера
столь регулярно, что не только было ясно отсутствие какого-нибудь
элемента в периодической таблице, но даже и можно было сделать
недвусмысленный вывод относительно числа элементов в каком-либо
периоде естественной системы. Здесь нельзя не
восхищаться тщательностью, с которой химики обследовали эту
огромную область, и особенно интуицией Менделеева, когда стало
видно, что все его предсказания относительно недостающих элементов, а
также его предвидения, касающиеся правильной последовательности
таких пар элементов, которые были переставлены им при классификации
по возрастающему атомному весу, подтверждены работами Мозли.
Интересно также, что выводы Мозли о числе элементов в больших
периодах, о которых во времена Менделеева химические сведения
были весьма скудны, полностью согласовались с удивительными
правилами, более или менее интуитивно предсказанными Юлиусом Томсеном
и Ридбергом из химических и спектроскопических данных,
соответственно.
*
