Физическая лаборатория - Портис А.
Скачать (прямая ссылка):
8. Можно попытаться объяснить последний эксперимент следующим образом. Весьма правдоподобно, что температура верхней и нижней части трубки была различной. Далее, как это следует из формы ?>-линий, плотность паров натрия меняется но высоте. Таким образом, в трубке создавались токи конвекции из-за имеющейся разности температур. При этих довольно вероятных предположениях можно рассчитать, что при включении электромагнита в трубке возникает разность давлений того же порядка, как из-за разности температур. Так, намагничивание будет приводить, например, к выталкиванию более плотных слоев со дна в направлении оси трубки. Линии будут расширяться, так как их ширина на данной высоте определяется количеством частиц пара в направлении оси трубки. Хотя после такого объяснения еще остаются некоторые трудности, однако и по их поводу можно сделать определенные суждения.
9. Объяснение уширения линий, предложенное в п. 8, не годится для последующего варианта опыта, где применялась неглазированная трубка. Внутренний диаметр трубки с толщиной стенки около 1 мм был равен 10 мм. Полюсы магнита могли сдвигаться, оставляя зазор шириной 14 мм. Вместо горелки Бунзена использовалась паяльная лампа, с помощью которой средняя часть трубки нагревалась добела. Это позволило облегчить нагревание трубки с уменьшенным диаметром до одинаковой температуры, которая в данном опыте была выше, чем раньше (п. 7), и линии натрия наблюдались постоянно. В этом случае можно ожидать, что температура паров натрия не зависит от высоты. Для того чтобы еще больше способствовать этому, я непрерывно вращал трубку относительно ее оси. Теперь линии поглощения имели одинаковую ширину. При включении электромагнита линии поглощения немедленно расширялись по всей длине. Объяснение эффекта, сделанное в п. 8, оказалось несостоятельным.
274
10. Мне хотелось бы посмотреть, как действует магнитное поле на спектр, испущенный твердым телом. Бунзен и Бар нашли, что окись эрбия обладает в нагретом состоянии замечательным свойством образовывать спектр с яркими линиями. Однако края линий из-за дисперсии были слишком размытыми для проведения наблюдений.
11. Из опытов пп. 3—9 следует довольно вероятный вывод, что расширение линий поглощения, а также линий испускания вызывается действием магнитного поля. Если это так на самом деле, то на свободные колебания атомов, которые приводят к возникновению линейного спектра, должны накладываться колебания с измененным периодом. Я думаю, что из результатов этих опытов следует неизбежный вывод о таком специфическом воздействии магнетизма.
12. Мне казалось, исходя из моих представлений о природе сил, действующих в магнитном поле на атомы, что явления, которые я наблюдал для линейчатых спектров в магнитном поле, не должны иметь места в случае полосатых спектров.
Однако весьма вероятно, что разница между полосатыми и линейчатыми спектрами носит не количественный, а качественный характер. В случае линейчатого спектра молекулы содержат небольшое число атомов и далеко разнесены друг от друга, в случае полосатого спектра состав молекулы более сложный. Последующее исследование показало, что мои представления о причине уширения линейчатого спектра были в основном правильными.
13. Стеклянная трубка, содержащая кусочек иода, закрывалась с обоих концов стеклянными пластинками с параллельными гранями и помещалась между полюсами электромагнита Румкорфа таким же образом, как и фарфоровая трубка в п. 7. При небольшом нагревании иод испарялся и пары лилового цвета заполняли трубку.
Спектр поглощения можно было исследовать с помощью света от электрической дуги. В случае низкой температуры он представлял из себя полосатый спектр. На фоне полос при высокой дисперсии наблюдались в большом количестве тонкие темные линии. В противоположность результатам опыта с парами натрия при включении магнита не наблюдалось никаких изменений в форме темных линий.
Отсутствие эффекта в этом случае указывает на то, что токи конвекции в первом опыте с парами натрия (п. 7) были несущественны. В последнем опыте токи конвекции (наличие которых я считал возможным из-за действия магнитного поля) явно недостаточны, чтобы вызвать изменение спектра. И хотя это не следовало из вида линий поглощения (сравните п. 7), полосатый спектр, подобно линейчатому, очень чувствителен к изменению плотности и температуры.
14. Несмотря на то, что средства наблюдения, которые были в моем распоряжении, позволяли провести только предварительные и приближенные измерения, я считал очень важным определение изменения периода колебаний в магнитном поле.
Расширение линий натрия в обе стороны составляет приблизительно 1/40 расстояния между линиями при интенсивности магнитного поля 104 ед. СГС. Отсюда следует, что в магнитном поле период изменяется на 1/40 ООО своей величины в сторону большего и меньшего значений.
15. Рассуждения, упомянутые в п. 1, которые привели меня к опытам по влиянию магнетизма на излучение, заключались сначала в следующем. Если справедлива гипотеза о том, что вращательное движение эфира продолжается в магнитном поле, то ось вращения ориентируется по направлению действия магнитных сил (Кельвин и Максвелл). Можно представить себе, что излучение света вызвано движением атомов по траекториям (которые для простоты принимаются за окружности) в системе центра масс молекулы. Тогда период обращения будет определяться силами взаимодействия атомов, а отклонения периода в ту или другую сторону будут вызываться возмущающими силами, действующими между эфиром и атомами. Разумеется, что знак отклонения определяется направлением движения относительно силовых линий. Наибольшее отклонение будет в случае, когда плоскость траектории перпендикулярна направлению силовых линий.
