Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кудрявцев С.П. -> "Д.Д. Томсон: Кн. для учащихся" -> 13

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 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 33 >> Следующая


Шарль Кулон (1736—1806) еще в 1775 г. установил, что утечка электричества из заряженного тела, подвешенного на изолированной нити, происходит через воздух. Он предположил, что молекулы воздуха взаимодействуют с заряженным телом, получают от него заряд того же знака, что и теЛЬ, отталкиваются от него и уносят заряд. Это объяснение просуществовало более века — до создания ионной теории проводимости газов.

В 1872 г. немецкий физик Э. Варбург (1846—1931) предположил, что утечка электричества обусловлена частицами пыли, находящимися в воздухе. Это предположение было поддержано экспериментами Гитторфа в 1879 г. Физика газового разряда обязана ему многим. Он первый ввел точные методы измерений в разряде, изучая зависимость между силой тока и напряжением.

Итак, вопрос о механизме проводимости в газах оставался до 80-х годов XIX в. неясным. В 1882 г. немецкий физик В. Гизе (1861 —1929), исследуя проводимость в горячих газах и пламени, высказал предположение, что она, так же как и в электролитах, . обязана своим происхождением движению ионов. Эта гипотеза, по существу, возрождала идеи Фарадея — Максвелла о связи проводимости в газах с электролитической проводимостью.

А. Шустер в 1884 г. проводил исследования в газоразрядных трубках при пониженном давлении. Не зная работ Гизе, он для объяснения проводимости газов также выдвигает предположение, что молекулы газа вблизи катода диссоциируют на положительные и отрицательные частицы. Эти предположения Шустер выдвинул в Бакерианской лекции 1884 г.1. Во вступлении к ней он сказал: «Эти теоретические выводы предпочтительны, как я думаю, для тех, кто воспитан на идеях Фарадея и Максвелла. Они всегда считали, что проводимость электричества газами более вероятно имеет сходство с электро-

' Ежегодная лекция, читаемая известными физиками и химиками в Лондонском Королевском обществе о своих научных достижениях.

32 литической проводимостью, нежели с прямым прохождением электричества от Одной молекулы к другой».

Ионную теорию проводимости приняли многие физики. Эту теорию принял, как мы знаем, и Дж. Дж. Томсон. И он начинает свои исследования с установления механизма образования положительных и отрицательных ионов.

«Я считал,— писал Томсон,— что всякий раз, когда газ проводит электричество, некоторые его молекулы должны расщепляться электрическими силами, действующими на газ, и что они и есть те, которые несут электричество через газ... Моя идея в это время была, что некоторые молекулы расщепляются на два атома, один из которых положительно заряженный, а другой — отрицательно, и моими первыми экспериментами я проверял эту идею».

Следует отметить, что изучение газового разряда было трудным деломі Для того чтобы возникал разряд, надо было прилагать значительные электрические поля или использовать сильно нагретые газы. «В любых случаях,— писал Томсон,— было чрезвычайно сложно получать точные измерения. Результаты были непостоянны, явно зависели от причин, которые очень трудно было устранить». Иногда для получения разряда Томсону приходилось прибегать к очень большим электрическим полям, сила тока в начавшемся разряде была при этом так велика, что расплавлялись части установки.

Возникали трудности и научного плана. Среди них были трудности такого же характера, как и при изучении электро-; лиза. Тогда было неясно, почему даже при незначительных электрических силах (в IO9 раз меньших, чем сила притяжения ионов в молекуле жидкости) молейула жидкости расщеплялась на положительную и отрицательную части.

Для объяснения этого явления Прибалтийский ученый X. Гротгус (1785—1822) в 1805 г. ввел так называемые «цепи», получившие впоследствии его имя. Гротгус предположил, что каждая молекула состоит из положительно и отрицательно заряженных частиц. Под действием электрических сил молекулы выстраиваются цепочками так, что соседние молекулы обращены друг к другу противоположными полюсами. Силы взаимодействия между атомами молекул в цепочке уравновешены, за исключением конечных атомов, а силы взаимодействия между атомами в конце цепочки будут уже малы, так что незначительные электрические силы.будут достаточны, чтобы отделить атомы друг от друга.

В 1887 г. шведский ученый Сванте Аррениус (1859—1927) ввел теорию электролитической диссоциации, с появлением которой цепочки Гротгуса стали лишними. Согласно теории Аррениуса, молекула в растворе уже диссоциирована на положительно и отрицательно заряженные частицы, и внешнее электрическое поле только приводит их в движение.

3. Зак. 1179, «Д. Д. Томсон».

33 При изучении электропроводности газов было также непонятно, почему внешняя электрическая сила, требующаяся для разложения молекулы газа, хотя и гораздо большая, чем при электролизе, была все же незначительна по сравнению с силой притяжения атомов в молекуле. Как же тогда разделяются положительно и отрицательно заряженные частицы в газах?

Ответ на вопрос пришел к Томсону после многолетних напряженных исследований. Вначале он совместно с Трел-фоллом ставит эксперименты по изучению проводимости в азоте и озоне. Результаты этих исследований были опубликованы в 1886 г. в «Трудах Королевского общества». В 1887 г. он публикует работу «О диссоциации некоторых газов электрическим разрядом». Томсон изучает влияние давления и температуры на разряд, определяет скорость распространения светящегося разряда, экспериментирует с сильно нагретыми газами, изучает сопротивление электролитов переменному току высокой частоты, исследует безэлектродный разряд и разряд через перегретый пар.
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 33 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed