Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся - Кудрявцев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
В 1906 г. Рэлей пожертвовал большую часть своих средств на строительство левого крыла Кавендишской лаборатории, которое было закончено в 1910 г. Расширение лаборатории, в свою очередь, потребовало увеличения штата и совершенствования методов обучения. В связи с этим Томсон организует еще одну," так называемую демонстраторскую, кафедру и лекторскую. Значительно возросло число курсов лекций. В эти годы лекции читали Д. Стоке, Ч. Вильсон, Д. Лармор и др. Лекции Томсона, сопровождавшиеся показом опытов, высоко ценились студентами. В 1888 г. Томсон, в частности, повторил на лекции по электричеству и магнетизму эксперимент Герца, обнаружившего электромагнитные волны. Энтузиазм слушателей, как вспоминал сам Томсон, был исключительным.
Много сил Томсон отдавал развитию и совершенствованию физических практикумов. К работе над этим он Привлекает наиболее одаренных преподавателей.
Так, курсами практического обучения студентов, занимавшихся более ' углубленным изучением физики, руководил Ч. Вильсон. В этих классах были свои особенности: здесь студентам предлагалась проблема, давался список литературы, и они самостоятельно приступали к разрешению проблемы. Наиболее важным в работе со студентами-исследователями
27Учебная лаборатория Кавендиша
Томсон считал поддержание в них творческого энтузиазма. В послании Британской ассоциаций он с убежденностью констатировал, что отсутствие энтузиазма — наиболее частая причина неудач. Томсон также предупреждал о тормозящем действии на энтузиазм студентов затянувшегося курса академического обучения.
Интересны были правила выполнения работ, составленные Дж. Дж. Томсоном. Процитируем эти правила с некоторыми сокращениями.
«Исполнением следующих простых правил студенты часто будут в состоянии избавить себя от серьезных ошибок и приобретут хорошие привычки...
1. Записывайте все ваши наблюдения. Наиболее обильный источник ошибок — это записывание выводов вместо наблюдений...
2. Записывайте ваши наблюдения сейчас же после того, как они сделаны...
3. Не пишите в пяти или шести различных направлениях... Напишите сверху и постепенно изводите всю бумагу до низа страницы. Это позволит вам отыскать сразу любое сделанное вами наблюдение.
4. Обращайте внимание на то, чтобы ясно обозначить единицы измерения в каждой стадии работы и определить единицы, в которых выражается результат.
285. Спрашивайте себя по возможности, имеет ли смысл ваш результат...
6. Пишите ясно все цифры... гораздо лучше писать большие цифры так: 4,19 • IO7.
(7-й пункт говорил о правилах построения диаграммы.)
8. Умейте соблюдать пропорций). Не делайте некоторых наблюдений (например, массы) с точностью до 1/100 ООО, когда другие' наблюдения в том же опыте могут быть сделаны с точностью до 1/100. Бесполезно делать логарифмические вычисления более чем с четырьмя значащими цифрами, когда наблюдения дают только три значащих цифры.
9. Не оставляйте опыта, если в нем остается еще что-либо, что вам не вполне ясно...
(10-й пункт касался записей дома.)
(11-й — правильности снятия отсчета времени.)
(Что непонятно — спроси у лаборанта,— говорилось в 12-м пункте.)
13. Не заботьтесь, чтобы ваш результат совпадал с ответом. Верьте собственным результатам, пока вы не найдете какой-нибудь ошибки в своей работе...»
Прогрессу обучения практической физике способствовало основанное в 1893 г. Томсоном Кавендишское физическое общество. На заседаниях этого общества обсуждались статьи, готовившиеся к публикации. Такие дискуссии помогали исследователям разрешать некоторые неясности, стимулировали их интерес к исследованиям.
Развитию обучения способствовало также университетское правило, согласно которому с 1896 г. в лабораторию приходили исследователи, окончившие университеты разных стран мира. Появилась возможность сравнивать различные приемы обучения физике, в таком сравнении рождались новые методы работы.
Томсон много внимания уделял развитию мастерских лаборатории, приглашал механиков и обучал их.
В томсоновский период в лаборатории продолжались научные исследования в области электрических стандартов, начатые еще при Максвелле. Однако эта тематика перестала быть ведущей. Основным направлением исследований лаборатории стала физика газового разряда. Рассказ об этих исследованиях мы продолжим в следующей главе.
ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОНА
Сразу после избрания главой Кавендишской лаборатории Томсон приступил к исследованиям в области газового разряда. Первые эксперименты он выполнял в сотрудничестве со своим учеником и другом Ричардом Трелфоллом, весьма искус-
29ным экспериментатором. Исследования в области газового разряда — это главные научные устремления Томсона. Именно в этой области он получил многие выдающиеся результаты как в атомной физике, так и в физике электронов. К этим исследованиям Томсон привлек многих своих учеников, которые, развивая их, сделали открытия огромной важности. По существу, в Кавендишской лаборатории в этом направлении работала выдающаяся школа физиков, руководимая Джозефом Томсоном. И в этих исследованиях Томсон являлся продолжателем дела Фарадея — Максвелла.