Читать книгу «Летопись электричества» онлайн.

Плюккер предполагал, что под влиянием токов высокого напряжения в разреженных газах могут образовываться ионы, которые будут проводить ток.

К электродам своей колбы Плюккер присоединил полюсы электрической машины[39], а к трубке с краном — откачивающий воздушный насос. Сначала не было заметно прохождения тока. Тогда, не прекращая действия машины, Плюккер принялся откачивать воздух. Через некоторое время он заметил, что от положительной (анодной) пластинки начал исходить светящийся пучок в направлении к отрицательной (катодной) пластинке.

Продолжая откачивать воздух, Плюккер увидел, что картина электрического разряда непрерывно изменяется. Из узкого шнура светящийся пучок превратился в широкую ленту, постепенно заполнившую весь объем сосуда. Но при дальнейшей откачке воздуха близ катодной пластинки все более и более увеличивалось темное пространство. Вскоре трубка совсем перестала светиться.

Плюккер установил, что цвет возникающего в начале опыта светового пучка зависит от того газа, который находится в трубке. Воздух дает фиолетовое свечение, азот — лиловое, водород — розоватое.

После того как трубка перестала светиться, Плюккер заметил при дальнейшей откачке воздуха свечение ярко-зеленого цвета на расположенной против катода поверхности стекла.

Плюккер высказал предположение, что катодная пластинка излучает особые, не видимые глазом лучи. Распространяясь прямолинейно, эти лучи падают на внутреннюю поверхность стеклянной колбы и вызывают свечение стекла (флюоресценцию).

Эти странные лучи, открытые Юлиусом Плюккером, после его смерти продолжал исследовать его друг, физик Иоганн Гитторф, профессор Мюнстерского университета.

Гитторф установил, что открытое Плюккером катодное излучение может быть отклонено магнитом от первоначального направления: когда Гитторф подносил магнит, то свет флюоресценции сдвигался с прежнего места на стекле.

Гитторф установил также, что твердые тела поглощают эти таинственные лучи. Он приготовлял стеклянные сосуды, внутри которых помещал различные фигурки из металла или другого непрозрачного материала. При пропускании разрядов на флюоресцирующей поверхности стекла получались тени фигур, стоявших на пути лучей. Это же явление одновременно служило доказательством того, что исследуемые лучи распространяются прямолинейно.

22 августа 1879 года известный английский ученый Вильям Крукс сделал обширный доклад собранию английских ученых о своих исследованиях катодных лучей. Крукс ничего не знал о работах Гитторфа и вел свои опыты самостоятельно.

Уже само название круксовского доклада было необычайным. Физики знали три состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Крукс же собрал ученых, чтобы рассказать им о «лучистой» материи, или о «четвертом состоянии вещества».

И вот что новое после Гитторфа установил Крукс:

1. При пропусканий токов высокого напряжения через трубку с очень сильно разрежённым газом из ее катода вырывается поток частичек, несущихся с громадной скоростью.

2. Эти частички движутся строго прямолинейно.

3. Эта лучистая материя может производить механическое действие. Она, например, приводит во вращение маленькую вертушку, поставленную на ее пути.

4. Лучистая материя отклоняется магнитом.

5. В местах, на которые падает лучистая материя, развивается тепло. Если катоду придать форму вогнутого зеркала, то в фокусе этого зеркала могут быть расплавлены даже такие тугоплавкие сплавы, как, например, сплав иридия с платиной.

— Катодные лучи, — говорил Крукс изумленным слушателям, — представляют собой поток материальных телец, а именно — частиц отрицательного электричества. Такие же частицы, по моему глубокому убеждению, входят в состав каждого атома материи. А если это так, то химический атом не есть уже больше нечто неделимое.

Частички отрицательного электричества, поток которых наблюдал Крукс, другой физик, Джонстон Стони, предложил назвать электронами.

Смелых утверждений Крукса многие ученые не поняли и ополчились против него. Даже Герц, уже работавший в ту пору в лаборатории Гельмгольца, выступил против Крукса, утверждая, что наблюдаемые в разрядных трубках лучи есть не что иное, как электрические волны, распространяющиеся в эфире. Он категорически отказывался признавать эти необычайные лучи потоком материальных электрических частиц, входящих в состав атомов.

Ученые считали электричество невесомой материей. Если же справедливы утверждения Крукса, что катодные лучи — поток материальных частиц, то электроны должны обладать весом. А как их взвесить?

Герц показал, что катодные лучи обладают способностью проходить через очень тонкие алюминиевые пластинки. На основе этого наблюдения друг Герца, профессор Боннского университета Пауль Ленард устроил в стеклянной стенке разрядной трубки маленькое отверстие, закрытое алюминиевой пластинкой. Через такое окошечко катодные лучи могли выходить из трубки наружу. Ленард заметил, что воздух как бы задерживает эти лучи и они могут быть обнаружены только лишь на небольшом расстоянии от отверстия. Картон, поставленный на пути лучей, не служил для них препятствием.

Лучи, выведенные из трубки, назвали лучами Ленарда.

Вот, примерно, и все, что было известно профессору Вильгельму Рентгену, когда он, подобно другим ученым, в тот памятный ноябрьский день приступил к своим опытам.

Глава 43.

ВЗГЛЯД НАСКВОЗЬ

РЕНТГЕН собирался проверить наблюдения Пауля Ленарда над пронизыванием картона катодными лучами. С этой целью он сделал из тонкого черного картона ящик, которым можно было наглухо закрыть круксову трубку. Затем приготовил для опытов несколько так называемых фосфоресцирующих экранов. Картон или бумага, покрытые раствором соли платиново-синеродистого бария, начинают светиться холодным ярко зеленым светом под действием катодных лучей.

Рентген тщательно осмотрел круксову трубку и накрыл ее картонным ящиком. Затем он задернул окна плотными суконными шторами. Физический кабинет, освещенный одной только электрической лампочкой, погрузился в полумрак.

[39] В последующих опытах Плюккер и другие ученые пропускали через трубку разряды индукционной катушки Румкорфа.