История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
случаях его компоненты высвобождаются на электродах таким образом,
который наводит на мысль об аналогии с электролизом. В 1861 году этот
вопрос изучил Адольф Перро, который исследовал3 газы, высвобожденные при
прохождении через поток электрической искры. Он обнаружил, что продуктом
этого действия является гремучая смесь водорода и кислорода, причем на
одном полюсе явно преобладает водород, а на другом - кислород.
Аналогию проводимости в газах и электролитах использовал в 1882 году В. Г
из2 из Берлина, чтобы объяснить проводимость горячих газов горения,
которые были открыты в ходе опытов Флорен-цийской академии наук (Academia
del Cimento) в 1667 году. "Если допустить, - писал он, - что в
электролитах, еще до приложения внешней электродвижущей силы,
присутствуют атомы или группы атомов, - ионы, как их называют, - которые
появляются при разложении молекул, то именно они осуществляют перенос
электричества в жидкости, поскольку они приводятся в движение
электрическим полем и переносят с собой свои заряды. Теперь мы расширим
эту гипотезу, принимая, что в газах свойство проводимости тоже вызвано
присутствием ионов. Можно предположить, что такие ионы существуют в
небольших количествах во всех газах при обычной температуре и давлении, а
по мере повышения температуры их количество возрастает".
Идеи, подобные вышеописанным, были представлены в общей теории разряда в
разреженных газах, которую два года спустя придумал Артур Шустер (1851-
1934) из Манчестера3. Шустер заметил, что, когда горячие жидкости
поддерживают при высоком потенциале, поднимающиеся от них пары абсолютно
свободны от электризации, из чего он заключил, что молекула, ударяясь о
наэлектризованную поверхность, в своем быстром движении не способна
унести никакую долю заряда, и что одна молекула не может сообщить
электрический
1Annales de Chimie (3), LXI, с. 161.
2Ann. d. Phys. XVII (1882), стр. 1, 236, 519.
3Proc. R. S. XXXVII (1884), c. 317.
420
Глава 11
заряд другой, столкнувшись с ней, если обе молекулы остались целыми.
Таким образом, он пришел к выводу о том, что диссоциация,
или, как ее позднее назвали, ионизация, молекул газа необходима
1
для прохождения электричества через газы .
Шустер защищал теорию катодных лучей как потоков заряженных частиц и,
расширяя и интерпретируя опыт Гитторфа, смог представить веское
свидетельство в ее пользу. Он поместил положительный и отрицательный
электроды настолько близко друг к другу, что при очень низких давлениях
круксово темное пространство простиралось от катода, заходя за анод. При
таких условиях он обнаружил, что разряд от положительного электрода
всегда проходит к ближайшей точке внутренней границы круксова темного
пространства, которое, конечно же, находится в направлении,
противоположном катоду. Таким образом, вблизи положительного разряда ток
протекал в двух противоположных направлениях в близко расположенных
местах, что вряд ли могло случиться, если бы ток в одном направлении не
переносили частицы, которые, в силу своей инерции, движутся против
силовых линий.
Продолжая исследования, Шустер2 в 1887 году показал, что постоянный
электрический ток можно получить в воздухе между электродами, разность
потенциалов которых мала, при условии, что в этом же сосуде
поддерживается независимый ток; то есть непрерывный разряд создает в
воздухе такое состояние, что проводимость имеет место даже при очень
маленьких электродвижущих силах. Этот эффект он объяснил с помощью ранее
выдвинутой гипотезы: ионы, созданные главным разрядом, рассеиваются по
всему сосуду и, попадая под действие поля, созданного вспомогательными
электродами, дрейфуют так, что переносят между последними ток.
В этом же году Герц сделал связанное с этим открытие^ в ходе знаменитых
исследований4, упоминание о которых уже было сделано. Случайно заметив,
что прохождению одной искры способствует
ХВ случае с элементарным газом это означало бы разложение молекулы на два
химически однородных атома с противоположными зарядами; при электролизе -
разложение молекулы на два химически разнородных иона.
^Proc. R. S. XLII (1887), с. 371. Гитторф обнаружил, что очень маленьких
электродвижущих сил достаточно, чтобы вызвать разряд в пространстве, в
котором проходит катодное свечение.
^Berlin Вег. (1887), с. 487; Ann. d. Phys. XXXI (1887), с. 983; Electric
Wanes (английское изд.), с. 63.
4См. стр. 381.
Проводимость в растворах и газах
421
прохождение другой искры неподалеку от первой, он довел это наблюдение до
конца и обнаружил, что это явление вызвано действием ультрафиолетового
света, который испускает последняя искра. Фактически оказалось, что
расстояние, которое электрическая искра может преодолеть в воздухе,
сильно увеличивается, когда на искровой промежуток падает свет с очень
короткой длиной волны. Вскоре
1 и и
было обнаружено , что эффективный свет - это свет, который падает на
отрицательный электрод промежутка; а Вильгельм Гальвакс2 расширил это
