有“眼睛”的金属

2022-03-05 23:07骆昌芹
少儿科技 2022年2期
关键词:外层红外线原子

骆昌芹

在伸手不见五指的黑夜里,一名战士端起枪,砰一声,射中了远方的目标。这名战士怎么能瞄准呢?帮助他瞄准目标的,是一种有“眼睛”的金属——铯。

铯是非常活泼的金属。与众不同的是,它一点也不硬,比石蜡还柔软,可以被小刀轻轻切开;熔点很低,在28摄氏度左右的温度下就能熔化。铯和氧接触1分钟左右,会出现深紫红色的火焰;被投入水,会与水剧烈反应,放出氢气且爆炸。这种金属没有放射性,但属于危险化学品。人们为了保存它,让它“躲”在安瓿(一种密封的小玻璃瓶)里。

铯确实有“眼睛”,并且有的是“千里眼”。这是怎么回事呢?原来,铯感光性能特别好,一受到光线刺激,就会放出电子。在有电场存在时,这些电子会形成电流。例如,人们把铯喷镀在银片上制成光电管,光电管受光照后产生光电流。这样,光电管把光信号转变成了电信号,它是电视机、通信设备中不可缺少的元件。人们在步枪上装铯制瞄准望远镜,它放出肉眼不可见的红外线。红外线到达目标后反射,能用于展示目标的影像、计算距离。

铯因为具有种种奇特的性能,备受科学家青睐,在不少新兴科学领域里得到应用。

铯原子的“纪律性”很强,非常遵守时间。它最外层的电子绕着原子核旋转,总是极其精确地在几十亿分之一秒内转完一圈,比地球自转的稳定性好得多。因此,铯原子钟可以精确地测定十亿分之一秒,连续运行30万年后误差不会超过1秒。其精确度对科学研究和交通运输有很大意义。

銫原子的最外层电子极不稳定,很容易变成带正电的铯离子,是离子火箭发动机的优良“燃料”。这种“燃料”产生的推力,比现在使用的液体燃料、固体燃料的推力大上百倍,能使火箭每小时飞行十几万千米。

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