莫色勒（Henry Moseley I）

莫色勒（Henry Moseley I）
高雄市立高雄高級中學化學科陳藝菁老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

莫色勒是英國物理學家，生於1887年11月23日，死於1915年8月10日。他主要的科學貢獻為提出原子序（atomic number）和莫色勒定理（Moseley’s law）。他以較合邏輯的順序排列週期表（periodic table）上的元素，並提出原子核中的正電量與原子序相當。第一次世界大戰爆發後，莫色勒離開牛津大學去從軍，不幸於1915年在戰役中被狙擊手殺害，得年27歲。

1887年，莫色勒出生於英國西南部海岸的小鎮：魏茂斯，多塞特（Weymouth, Dorset）。莫氏的父親是個博物學家，牛津大學解剖和生理學教授，同時也是探險家。母親是貝類學者的女兒。莫氏大學畢業後，於1910年至曼徹斯特大學（Manchester University）與拉塞福（Ernest Rutherford）共事。第一年莫氏肩負沈重的教學工作，但一年後他卸下了教學工作而開始全職研究。1913年，莫氏藉著使用晶體的X射線繞射光譜，發現各種金屬有其特定的X-射線頻率。他所使用的X射線光譜儀是利用高速電子（陰極射線）撞擊金屬靶面以產生X射線，利用不同的金屬做靶時，撞擊出的X射線波長並不相同，當較重的原子受電子撞擊後，會發出較短波長的X射線。他按照各種元素產生的X射線波長排列後，發現和週期表上的元素順序一致，因此就將這個順序稱為原子序。更進一步，他又找到波長與原子序間系統性的關聯，提出X-射線頻率的平方根與原子序成正比，此即所謂的莫色勒定理：

在莫色勒的發現之前，大眾普遍認為原子排列是半主觀的次序，週期表上的元素以原子量排列，但視其需要將元素更動到週期表上適當的位置。例如鈷（cobalt）和鎳（nickel）根據其化學性質，被分配到的原子序分別為27和28，但它們的原子量幾乎一樣（事實上鈷的原子量比鎳大）。依照原子量的排法，鎳應排於鈷之前，但若根據化性，鈷則應排於鎳之前。莫氏的實驗直接顯示出鈷與鎳有不同的原子序27和28，而能以客觀的測量，將元素置於週期表上正確的位置。也就是說，莫氏的實驗指出原子序並非主觀的，而是有實驗測量的基礎。此外，莫氏也指出原子序43、61、72和75是空白的。現今則已發現前兩個元素是有放射性的罕見元素Te（technetium）、Pm（promethium），後兩個則為自然存在的穩定元素Hf（hafnium）（1923年發現）和Re（rhenium）（1925年發現）。這些元素在莫色勒生存的年代並未被找到，但已有科學家預測它們的存在。莫氏證實了這些預測，而且又預測了兩個當時尚未被發現的元素，並認為在Al（aluminium）至Au間已無其他未知元素存在的可能。

參考資料：
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Henry Moseley
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Moseley’s Law

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