陰極射線之迷

在博覽會的一角有一件展品,大多數(shù)參觀者都沒有注意,卻引起好幾位科學(xué)家的莫大興趣。這是一個繞滿漆包線的大線圈,通上6伏直流電以后,線圈的振子象電鈴一樣地振動，同時從線圈上接出來的兩根鐵針的針尖之間,發(fā)出了紫紅色的小閃電。展品的說明書上寫著:“感應(yīng)線圈:可以把低的直流電壓變成幾千伏的高電壓。巴黎電學(xué)器械廠技師魯姆柯夫1851年發(fā)明?！?br /> 以前要得到直流的高電壓需要把幾千個電池串聯(lián)起來,不僅花錢多,還要為這許多電池蓋一間很大的房子。這回可好了,用這個一只手就能拿得動的“小玩意”就能得到高電壓。那些想用高電壓作實驗的科學(xué)家們圍著這個“感應(yīng)線圈”轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，他們都準(zhǔn)備回去照樣裝一臺這樣的“感應(yīng)線圈”變壓器。
就這樣,高壓感應(yīng)線圈變壓器傳到了德國。
就在這一年里,德國的玻璃工入蓋斯勒利用托里拆利真空原理發(fā)明了一種水銀真空泵。他在一根玻璃管的兩端封上兩根白金絲,再用他的泵把管中的空氣抽掉,然后在兩根白金絲上通上感應(yīng)線圈發(fā)出來的高壓電。管中殘余的氣體就發(fā)出了紫紅色的輝光。這就是低壓氣體放電管。
可不要小看這根放電管,它不僅是今天霓虹燈、日光燈、電子管、顯象管的老祖宗,而且通過對放電管中放電現(xiàn)象的研究,使人們得出意想不到的許多大發(fā)現(xiàn)。
由于它是蓋斯勒最早制成的,所以人們通常把它叫做蓋斯勒管。
德國波恩大學(xué)的物理學(xué)教授普呂克對蓋斯勒管非常感興趣。他和他的學(xué)生希托夫一起作了許多研究。他們發(fā)現(xiàn),在管中除了氣體在發(fā)光以外,正對著陰極(負(fù)極)的玻璃壁也在隱隱地發(fā)出黃綠色的熒光。用磁鐵在管外晃動,這熒光也在晃動,好象能被磁鐵吸引似的。為什么會這樣?當(dāng)時他們沒有搞清楚。那時,德國的本生和基爾霍夫發(fā)明了光譜分析法。
普呂克和希托夫也開始研究光譜。他們制作了兩頭粗中間細(xì)的蓋斯勒管,在管中充進(jìn)去一點點純的氣體,例如純的氧氣或純的氫氣,通電以后,不同的氣體就會發(fā)出不同顏色的光。用分光鏡檢查,每種氣體都發(fā)出自己特有的亮線。就這樣,氣體放電管成了用光譜分析氣體的輔助工具。
后來,英國科學(xué)家拉姆賽在空氣中發(fā)現(xiàn)了氦、氖、氬、氪、氙,都是用氣體放電管研究得的結(jié)果。不同的氣體發(fā)光的顏色不同,例如氖發(fā)紅光、氙發(fā)藍(lán)光、氦發(fā)黃光。后來人們制成了長長的放電管,彎成各種花樣,充進(jìn)不同的氣體,通電后就顯示出五彩繽紛的光的圖案。這就是我們常見的霓虹燈。
普呂克在1868年去世了。他的學(xué)生希托夫繼續(xù)研究放電管。他始終想著那玻璃管壁上的熒光。
他作了一個圓球狀的放電管,在球當(dāng)中裝了一片金屬障礙物,而兩個電極是垂直安裝的。通電后,陰極對面的玻璃壁上不僅發(fā)出熒光,還出現(xiàn)了障礙物的影子,好象從陰極放射出某種光線似的。

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