第二百九十四章 陰極,陰極!(2 / 2)

走進不科學 新手釣魚人 12667 字 11個月前

法拉第認真數了數,轉頭看向徐雲,問道:

“羅峰同學,一共有六塊光暗區域?”

徐雲曾經說過‘肥魚’沒有做成這個實驗,於是乾脆利落的朝他一攤手:

“我不到啊。”

法拉第意味深長的看了他一眼,沒有說話。

隨後他將韋伯等人招呼到了身邊,記錄起了現象。

從觀測角度來說。

輝光放電無疑算是比較有特點的氣體放電現象之一。

發生時弧隙中的整個空間都在放電,並且溫度不會太高,限製觀察的其實就一個真空度。

真空度越高,輝光放電發生的就更容易,現象也更清楚。

十萬分之一真空度的條件,哪怕往後推移個一百年,在1950年也能算過得去了。

因此法拉第等人可以一邊觀察,一邊非常自由的做著文字記錄。

“古斯塔夫,你記一下。”

“...自陰極開始,首先出現的是一塊極短的暗區,肉眼輕微可見,詳細觀測需以放大鏡協助......”

“第二塊區域緊貼第一層,亮度適中,由肉眼便可觀測......”

“第三塊發光微弱......”

“第四塊區域有明顯的分界,在分界線上發光最強,後逐漸變弱......”

“第五塊表現為過渡區域,即原先的法拉第暗區......”

法拉第一邊觀察一邊敘述,語氣隱隱的有些顫抖。

雖然已經有了一些心理準備,大致能猜到實驗現象會比較有衝擊力。

但如今看到這排列分明的六塊區域,他的心中依舊遏製不住的冒出了一股複雜的情緒。

在12年前,他真的以為輝光管中隻有一塊法拉第暗區而已......

他就像一位魚汛期豐收的漁民,在某片灘塗抓到了一條鰻魚。

他大致能猜到那個方向的海裡或許能找到更多的鰻魚,但他卻看上了另一個方向的墨魚群,於是放棄了這裡。

沒想到隨著精度的提高,彆說光線之後的‘深海’了。

連法拉第暗區這塊原先被他以為‘僅此而已’的灘塗附近,實際上都埋藏著一頭頭的野生大黃花魚.....

而另一邊。

看著瘋狂記錄著現象的法拉第等人,徐雲的表情則依舊相對淡定。

他在後世不止一次的做過輝光實驗,對於現象本身其實依舊見怪不怪了。

而且實際上。

輝光放電過程中出現的區域不是六塊,而是七塊...或者說八塊。。

其中第一塊叫做阿斯頓暗區,它是陰極前麵的很薄的一層暗區。

在原本曆史中。

它要到1968年的時候,才會由F.W.阿斯頓於實驗中發現。

在這塊區域中,電子剛剛離開陰極,飛行距離尚短。

它們從電場得到的能量不足以激發氣體原子,因此沒有發光。

緊靠著阿斯頓暗區的則是陰極輝區。

由於電子通過阿斯頓暗區後已具有足以激發原子的能量,因此在陰極輝區恢複為基態時,這片區域就發光。

後麵則分彆是克魯克斯暗區、負輝區、法拉第區域以及正輝柱區。

至於最後一塊沒被法拉第發現的區域嘛.....

它其實是兩個小區間的統稱,叫做陽極輝區和陽極暗區。

這兩個小區域形成的條件要求比較高,隻有在陽極支取的電流大於等離子區能正常提供的電流時才出現。

因此它們在放電現象中,一般都不會被視作常見區域。

而在以上所有的區域中,最重要的是正輝柱區。

這塊區域中的電子、離子濃度約10^15~10^16個/m3,且兩者的濃度相等,因此稱為等離子體。

實際上。

這部分區域對於輝光現象本身而言可有可無,在短的放電管中,正柱區甚至會消失。

但在衍生領域,這玩意兒卻騷的不行:

近代微電子技術中的等離子體塗覆、等離子體刻蝕,等離子體物理,核聚變、等離子體推進、電磁流體發電等尖端科學技術全都和它有關係......

同時這些技術和正輝柱區的關聯不是那種稍微沾邊的邊角毛,而是實打實的基礎研究支撐之一。

當然了。

目前的法拉第等人還不知道這些區域在今後會造成何等大的影響——他們甚至連第七塊區域都沒被發現呢。

受時代視野的影響。

他們全然沒有意識到自己做了一些什麼,又讓這個時代一百多年後的高考難了多少分......

記錄好相關數據後。

法拉第、高斯和韋伯三人,便就地討論分析起了現象。

隻見韋伯的目光緊緊盯著真空管,這位物理學史知名的倒黴蛋之一此時展露出了他敏銳的判斷力:

“第一塊暗區要比第三塊暗區黑上許多...比法拉第暗區...還是要黯淡不少。”

“但這一帶明顯被施加了電動勢,也就是說硬件設備、‘場’的強度都是一致的。”

“那麼出現暗區的原因,恐怕就剩下了一個......”

說到這裡。

韋伯不由抬起頭,與法拉第、高斯對視一眼,異口同聲的說道:

“能量!”

一旁的徐雲聞言,目光微不可查的一凝。

輝光放電中會出現暗區的核心原因就是激發較小——如果拋開陰極暗區這個特例,其他三個暗區都可以說不怎麼發生電離。

而這些帶電粒子之所以未激發,就是因為電子的能量很低。

就像八支八支半一樣,撞擊的那段區域是亮區,出來蓄力的那段便是暗區。

雖然能量和微粒激發之間還隔著十萬八千裡。

但以現如今的科學認知,韋伯等人能想到能量這個層麵,說實話確實很了不起了。

當然了。

除了韋伯等人本身的能力外,這其中很大部分原因要歸結於小牛:

正是因為他提出了波粒二象性的雛形理論,才會讓韋伯這些後人能夠更加自由的去進行猜想。

隨後法拉第等人又對試管進行了測量和記錄,接著便開始了更為重要的一環.....

檢測這條射線的本質。

首先法拉第先走到試管邊上,按下了某個開關。

隨著開關的啟動。

一個原先被貼合在管壁內側的圓形小木片被放了下來,擋在了光線行進的光路上。

而隨著光路被擋,沒幾秒鐘,試管的右側便出現了一塊清晰的影子。

法拉第見狀,輕輕點了點頭。

試管的左邊是陰極,右邊是陽極。

二者之間加入小物體,影子出現在右側,便說明了一件事:

射線起源於陰極。

想到這裡。

法拉第不由看向徐雲,問道:

“羅峰同學,肥魚先生有沒有給這束光線命名?”

徐雲搖了搖頭:

“沒有。”

法拉第見說沉吟片刻,又與高斯和韋伯對視了一眼,斟酌著說道:

“既然如此,就先叫它陰極射線吧。”

徐雲原先還擔心法拉第會說出什麼騷名字呢,比如極光極霸啥的,聽到陰極射線後便放下了心。

至於這是曆史的慣性,還是法拉第恰好想到的名詞.....

這就不是徐雲有能力了解的事兒了。

總而言之。

確定好光線的源點是陰極後。

法拉第的表情忽然一正,表情瞬間凝重了不少。

他放在身後的左手,甚至極其隱蔽的抖動了幾下,隻是任何人都沒有注意到這一幕。

隨後他麵色嚴肅的轉過身子,對基爾霍夫說道:

“古斯塔夫,加外部場吧。”

.....

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