Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кудрявцев С.П. -> "Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся" -> 12

Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся - Кудрявцев С.П.

Кудрявцев С.П. Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся — М.: Просвещение, 1986. — 80 c.
Скачать (прямая ссылка): tomsonprosvyashenie1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 33 >> Следующая


Фарадей был одним из первых ученых, исследовавших газовый разряд, Он установил многие важные свойства этого явления. Он писал: «Результаты, связанные с различными явлениями положительного и отрицательного разряда, повлияют на теорию электричества сильнее, чем мы теперь думаем». Максвелл также придавал большое значение изучению газового разряда, говоря: «...Явления электрического разряда чрезвычайно важны, и когда они будут лучше поняты, они прояснят, вероятно, природу электричества».

Эти слова оказались пророческими. Из исследований газового разряда родились важнейшие открытия физики — рентгеновские лучи, радиоактивность, электрон, изотопы. В этой области появилась новая экспериментальная техника — камера Вильсона, масс-спектрометр, электронная трубка и электронная лампа.

Исследованиям газового разряда Томсон отдавал много времени. В книге «Размышления и воспоминания» он писал, что не знал такого времени, когда бы не занимался газовым разрядом.

Для своих исследований Томсон принимает рабочую гипотезу, что прохождение электричества через газ аналогично прохождению его через жидкость, где носителем электричества являются ионы.

Фарадей для объяснения явления электролиза в 1834 г. вводит понятие «атома электричества», Максвелл в своих работах пользуется термином «молекулы электричества». В «Трактате по электричеству и магнетизму» Максвелл писал: «Назовем для краткости постоянный молекулярный заряд молекулой электричества. Это понятие... поможет нам ясно высказать все то, что мы знаем об электролизе». Однако Максвелл не стал развивать идею «молекулярного заряда», считая, что в будущем представления о поле сделают излишними представления о дискретности заряда. Однако Максвелл ошибся. Наука сохранила и развила понятие «атом электриг чества», и большую роль в сохранении и развитии этого понятия сыграли исследования Дж. Дж. Томсона в области газового разряда.

Томсон считал, что явление прохождения электричества

30 через газы «более яркое и определенное», чем через жидкости и твердые тела. Здесь легче наблюдать и изучаті свойства ионов. Исследования электропроводности газов Томсон обобщил в своей книге «Прохождение электричества через газы», вышедшей в 1903 г. В предисловии к этой книге он писал, что «изучение электрических свойств газов... представляет наиболее обещающее поле исследований природы электричества и строения материи... Мы знаем Об ионе гораздо больше, чем мы знаем о незаряженной молекуле».

Следует отметить, что в этой книге Томсон выступает не только как большой ученый, но и как историк науки. Он сообщает в ней о своих предшественниках и о том, что было сделано ими по этому вопросу.

Что же было сделано до Томсона в области изучения газового разряда? История исследований газового разряда тесно связана с историей вакуумной техники. Электрическую искру, іфоизводимую электрическими машинами, наблюдали еще в начале XVIII в., но первым ученым, занявшимся детальным изучением газового разряда, был Майкл Фарадей. В 1837— 1838 гг. он подробно ис'следовал различные виды разрядов в газах, изучал разряд при пониженном давлении. Разрежение до десяти миллиметров ртутного столба Фарадей получал при помощи воздушного насоса. Он установил, что «разрежение воздуха удивительно благоприятствует явлениям светящегося разряда». Фарадей открыл темное пространство в светящемся столбе, названное «фарадеевым темным пространством». Оно отделяло синеватое катодное свечение от розоватого анодного.

Дальнейшие успехи в области газового разряда были связаны с улучшением техники откачки воздуха. Математик и физик Юлиус Плюккер (1801 —1868), откачивая из трубки газ с помощью насоса, в котором роль поршня выполнял столб ртути, обнаружил в 1858 г. свечение вокруг катода, расширяющееся с увеличением разрежения и з&ставляющее фосфоресцировать стекло самой трубки вблизи катода. Он также .исследовал действие магнита на различные части разряда. Его учёник Иоганн Вильгельм Гитторф (1824 —1914) в 1869 г. нашел, что магнитная сила может скручивать это свечение в двойную спираль, а иногда и в кольца. Он также обнаружил, что тела, помещенные в это свечение, отбрасывают отчетливую тень. Физик Эуген Гольдштейн (1850—1930) продолжил эти исследования и открыл многие важные факты. Он назвал это свечение катодными лучами и установил (1876), что они испускаются и распространяются перпендикулярно поверхности катода.

В 1879 г. английский ученый Уильям Крукс (1832 —1919) улучшил конструкцию ртутного накоса и получил давление порядка 10"3 мм рт. ст. Более высокий вакуум позволил

31 Круксу широко изучить свойства этих лучей: лучи нагревали фольгу, будучи сфокусированными на нее, оказывали механическое действие. Он назвал катодные лучи «лучистой материей» — веществом, находящимся в особом, четвертом состоянии. Эксперименты Крукса были красивы и убедительны. Они быстро получили широкое распространение и вызвали интерес многих физиков. Интерес Томсона к физике газового разряда был в какой-то степени вызван опытами Крукса.

Исследования катодных лучей сыграли особую роль в открытии электрона. Мы еще к ним вернемся. А сейчас обратимся к существовавшим до Томсона гипотезам о механизме проводимости области газового разряда.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 33 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed