长眼睛的金属

2019-11-23 13:23骆昌芹
第二课堂(初中版) 2019年10期
关键词:光电管原子钟光线

骆昌芹

在一个伸手不见五指的黑夜,一位战士端起一支步枪,砰!砰!极其准确地射中了远方不大的目标。真是好枪法,不愧为“神眼”枪手!这个“神眼”不是别的,而是被称为长眼睛的金属铯。

铯是一种非常活泼的金属。与众不同的是它一点儿也不硬,比石蜡还柔软,可用小刀轻轻切开。铯的熔点也很低,在20.5℃的普通温度下它就能熔化。不信的话你可以把它放在手里,手掌的微微热量就足以使铯熔化,你会看到它像水一样从指缝里流出来。当然,铯不可能在空气中长时间存放,事实上它只要和氧接触一分钟左右就会发出明亮的蓝色火焰。如果把铯投入水中,就更不得了:它会与水劇烈反应并放出氢气,猛烈燃烧甚至爆炸。人们为了保存铯,只好让它“躲”在煤油里藏身。

然而,铯确实长了“眼睛”,并且长的还是“千里眼”。这是怎么回事呢?原来,铯的感光性能特别强,一受到光线的刺激,即使是一点点微弱的光也会放出一些电子。在有电场存在时,这些电子就会形成电流。例如人们把铯喷镀在银片上可制成光电管,光电管受到光照就产生电流,光线越强电流就越大。这样一来,光电管就把光信号转变成了电信号。光电管是电视、无线电传真设备中不可缺少的重要元件,有了它才能将千里之外的图像迅速、逼真地传送到你的眼前。

铯的“眼睛”能夜视。铯制瞄准望远镜能放出一束肉眼不可见的红外线,射线经目的物反射回来,就会显示出目的物的影像和距离。这就是安装了铯制瞄准望远镜的枪支,在夜间瞄准射击能百发百中的奥秘。

铯的“眼睛”对放射线的感受也很敏锐,可以利用它的这种性能制成放射性感受分辨器。把它装在飞机上,可以探测某地区有没有铀矿;放在实验室里,可以监测放射性物质的逸出。

金属铯不但长了“眼睛”,而且还具有十分奇特的性能,因此它备受科学家青睐,在不少新兴科学领域里站住了脚跟。

铯原子的“纪律性”很强,也极其遵守时间。看!一束铯的原子笔直穿过了几英寸长的真空管。铯原子的外层电子能绝对准确地在几十亿分之一秒中绕原子核旋转一圈,比地球自转的稳定性高得多。因此,用铯做成的铯原子钟,可以精确地测定出十亿分之一秒的时间,它连续走上300年,积累起来的误差不会超过5秒。其精确度对科学研究和交通运输都有很大的意义。至于那些必须准确地执行使命的导弹和宇宙航行来说,铯的重要性就更加不言而喻了。

铯也是天文学家的得力助手,因为利用铯制原子钟可以测出和校正天体间遥远的距离,利用铯制光波放大器可以检验出肉眼根本看不见的星座发出来的光线。

如果让金属铯失去电子,变成带正电荷的铯离子,就成了离子火箭发动机的优良燃料。这种燃料产生的推力,比现在使用液体或固体燃料产生的推力要大140倍,它能使火箭每小时飞行十多万公里,基本上可以和筋斗云的速度相比较了。

(编辑 文 墨)

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