История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
рентгеновы лучи - это поперечные колебания эфира, с чрезвычайно малой
длиной волны, по сути дела, ультра-ультрафиолетовый свет. Позднее в этом
же году Э. Вихерт^ и сэр Джордж Стокс^ выдвинули предположение
относительно того, что лучи - это импульсы, созданные в эфире при
бомбардировке катодными частицами стеклянных стенок разрядной трубки. Это
предположение в действительности не отличается от гипотезы Шустера, так
как обыкновенный белый свет тоже состоит из импульсов, как показал Гун4;
а важнейшая особенность, которая отличает рентгеновы импульсы, состоит в
том, что гармонические колебания, на которые их можно разложить с помощью
анализа Фурье, имеют очень короткий период.
Быстрота колебаний объясняет, почему все попытки преломить рентгеновы
лучи потерпели неудачу. Поскольку в формуле
2 аР2
^ = 1 "* Г~2 2\
р(р - П )
теории Максвелла - Зельмайера4 п обозначает частоту, в этом случае она
чрезвычайно велика; откуда очень приближенно мы имеем
М2 = 1,
то есть показатель преломления всех веществ для рентгеновых лучей равен
единице. На самом деле, колебания происходят слишком
^Nature, LIII (23 янв. 1896 г.), с. 268. Фитцджеральд независимо выдвинул
то же предположение в письме к О. Дж. Лоджу, напечатанном в Electrician,
XXXVII,
с. 372.
2Апп. d. Phys. LIX (1896), с. 321.
3Nature, LIV (3 сент. 1896 г.), с. 427; Prob. Camb. Phil. Soc. IX (1896),
с. 215; Mem. Manchester Lit. and Phil. Soc. XLI (1896-7), No. 15.
4Jour, de Phys. V (1886), c. 354.
5См. стр. 314.
424
Глава 11
быстро, чтобы воздействовать на инертные системы, которые задействуются
при преломлении.
Одно из самых важных свойств рентгеновых лучей, вскоре после их открытия,
открыл Дж. Дж. Томсон^, который объявил, что при их прохождении через газ
(или, как он полагал в то время, даже через жидкость или твердое тело)
они делают его проводящим. Это он объяснил, согласно ионной теории
проводимости, "своего рода электролизом, когда под действием рентгеновых
лучей молекула расщепляется или почти расщепляется", что привело его к
представлению газа как ионизированного.
Проводимость, таким образом создаваемая в газах, сразу же подверглась
более тщательному исследованию2. Оказалось, что газ, который приобрел
проводящую способность после того, как был подвергнут действию
рентгеновых лучей, утрачивал это качество при прохождении через пробку из
стекловаты, откуда заключили, что структура, посредством которой газ
проводит, - это настолько крупная структура, что она неспособна выдержать
прохождение через мелкие поры пробки. Также оказалось, что проводимость
разрушается при прохождении через газ электрического тока - явление,
параллель которому можно найти в электролизе. Поскольку, если
прохождением тока из раствора электролита убрать ионы, то раствор
перестанет проводить, как только пройдет достаточное количество
электричества, чтобы убрать все ионы; и можно предположить, что
проводящие агенты, которые создаются в газе, когда он подвергается
действию рентгеновых лучей, точно также извлекаются из него, когда
используются для переноса зарядов.
Эту же идею можно применить для объяснения другого свойства газов,
подвергнутых действию рентгеновых лучей. Сила тока, проходящего через
газ, зависит как от интенсивности излучения, так и от электродвижущей
силы; но, при постоянной интенсивности излучения и возрастающей
электродвижущей силе ток не увеличивается бесконечно, а стремится достичь
определенного значения "насыщения". Существование этого значения
насыщения, очевидно, вызвано неспособностью электродвижущей силы сделать
больше, чем сдвигать ионы так быстро, как они создаются лучами.
Тем временем, накапливались другие свидетельства, которые показывали, что
проводимость, создаваемая в газах рентгеновыми
1Nature, LIII (27 февр. 1896 г.), с. 391.
2 Дж. Дж. Томсон и Э. Резерфорд Phil. Mag. XLII (1896), с. 392.
Проводимость в растворах и газах
425
лучами, имеет ту же природу, что и проводимость в газах, созданная
пламенем и прохождением разряда, к которой уже применялась теория Гиза и
Шустера. Одно из доказательств этой тождественности обеспечило наблюдение
конденсации водяного пара в облака. Уже давно Джон Айткен4 заметил, что
газы, поднимающиеся от пламени, вызывают осаждение водяного пара от
насыщенного газа; а Роберт фон Гельмгольц3 обнаружил, что этим же
свойством обладают газы, через которые прошел электрический разряд.
Теперь
Ч. Т. Р. Вильсон (род. в 1869 г.)3, работавший в лаборатории Кавендиша
в Кембридже, показал, что это справедливо и в отношении газов, которые
подверглись действию рентгеновых лучей. Объяснение, которое предоставила
ионная теория, состоит в том, что во всех трех случаях газ содержит ионы,
которые становятся центром конденсации пара.
В течение года, который последовал за открытием рентгеновых лучей их
исследовали настолько основательно, что к концу этого периода их понимали
лучше, чем катодные лучи, от которых они произошли. Однако пришло время
