法拉第认真数了数,转头看向徐云,问道:
“罗峰同学,一共有六块光暗区域?”
徐云曾经说过‘肥鱼’没有做成这个实验,于是干脆利落的朝他一摊手:
“我不到啊。”
法拉第意味深长的看了他一眼,没有说话。
随后他将韦伯等人招呼到了身边,记录起了现象。
从观测角度来说。
辉光放电无疑算是比较有特点的气体放电现象之一。
生时弧隙中的整个空间都在放电,并且温度不会太高,限制观察的其实就一个真空度。
真空度越高,辉光放电生的就更容易,现象也更清楚。
十万分之一真空度的条件,哪怕往后推移个一百年,在1950年也能算过得去了。
因此法拉第等人可以一边观察,一边非常自由的做着文字记录。
“古斯塔夫,你记一下。”
“...自阴极开始,先出现的是一块极短的暗区,肉眼轻微可见,详细观测需以放大镜协助......”
“第二块区域紧贴第一层,亮度适中,由肉眼便可观测......”
“第三块光微弱......”
“第四块区域有明显的分界,在分界线上光最强,后逐渐变弱......”
“第五块表现为过渡区域,即原先的法拉第暗区......”
法拉第一边观察一边叙述,语气隐隐的有些颤抖。
虽然已经有了一些心理准备,大致能猜到实验现象会比较有冲击力。
但如今看到这排列分明的六块区域,他的心中依旧遏制不住的冒出了一股复杂的情绪。
在12年前,他真的以为辉光管中只有一块法拉第暗区而已......
他就像一位鱼汛期丰收的渔民,在某片滩涂抓到了一条鳗鱼。
他大致能猜到那个方向的海里或许能找到更多的鳗鱼,但他却看上了另一个方向的墨鱼群,于是放弃了这里。
没想到随着精度的提高,别说光线之后的‘深海’了。
连法拉第暗区这块原先被他以为‘仅此而已’的滩涂附近,实际上都埋藏着一头头的野生大黄花鱼.....
而另一边。
看着疯狂记录着现象的法拉第等人,徐云的表情则依旧相对淡定。
他在后世不止一次的做过辉光实验,对于现象本身其实依旧见怪不怪了。
而且实际上。
辉光放电过程中出现的区域不是六块,而是七块...或者说八块。。
其中第一块叫做阿斯顿暗区,它是阴极前面的很薄的一层暗区。
在原本历史中。
它要到1968年的时候,才会由F.W.阿斯顿于实验中现。
在这块区域中,电子刚刚离开阴极,飞行距离尚短。
它们从电场得到的能量不足以激气体原子,因此没有光。
紧靠着阿斯顿暗区的则是阴极辉区。
由于电子通过阿斯顿暗区后已具有足以激原子的能量,因此在阴极辉区恢复为基态时,这片区域就光。
后面则分别是克鲁克斯暗区、负辉区、法拉第区域以及正辉柱区。
至于最后一块没被法拉第现的区域嘛.....
它其实是两个小区间的统称,叫做阳极辉区和阳极暗区。
这两个小区域形成的条件要求比较高,只有在阳极支取的电流大于等离子区能正常提供的电流时才出现。
因此它们在放电现象中,一般都不会被视作常见区域。
而在以上所有的区域中,最重要的是正辉柱区。
这块区域中的电子、离子浓度约10^15~10^16个/3,且两者的浓度相等,因此称为等离子体。
实际上。
这部分区域对于辉光现象本身而言可有可无,在短的放电管中,正柱区甚至会消失。
但在衍生领域,这玩意儿却骚的不行:
近代微电子技术中的等离子体涂覆、等离子体刻蚀,等离子体物理,核聚变、等离子体推进、电磁流体电等尖端科学技术全都和它有关系......
同时这些技术和正辉柱区的关联不是那种稍微沾边的边角毛,而是实打实的基础研究支撑之一。
当然了。
目前的法拉第等人还不知道这些区域在今后会造成何等大的影响——他们甚至连第七块区域都没被现呢。
受时代视野的影响。
他们全然没有意识到自己做了一些什么,又让这个时代一百多年后的高考难了多少分......
记录好相关数据后。
法拉第、高斯和韦伯三人,便就地讨论分析起了现象。
只见韦伯的目光紧紧盯着真空管,这位物理学史知名的倒霉蛋之一此时展露出了他敏锐的判断力:
“第一块暗区要比第三块暗区黑上许多...比法拉第暗区...还是要黯淡不少。”
“但这一带明显被施加了电动势,也就是说硬件设备、‘场’的强度都是一致的。”
“那么出现暗区的原因,恐怕就剩下了一个......”
说到这里。
韦伯不由抬起头,与法拉第、高斯对视一眼,异口同声的说道:
“能量!”
一旁的徐云闻言,目光微不可查的一凝。
辉光放电中会出现暗区的核心原因就是激较小——如果抛开阴极暗区这个特例,其他三个暗区都可以说不怎么生电离。
而这些带电粒子之所以未激,就是因为电子的能量很低。
就像八支八支半一样,撞击的那段区域是亮区,出来蓄力的那段便是暗区。
虽然能量和微粒激之间还隔着十万八千里。
但以现如今的科学认知,韦伯等人能想到能量这个层面,说实话确实很了不起了。
当然了。
除了韦伯等人本身的能力外,这其中很大部分原因要归结于小牛:
正是因为他提出了波粒二象性的雏形理论,才会让韦伯这些后人能够更加自由的去进行猜想。
随后法拉第等人又对试管进行了测量和记录,接着便开始了更为重要的一环.....
检测这条射线的本质。
先法拉第先走到试管边上,按下了某个开关。
随着开关的启动。
一个原先被贴合在管壁内侧的圆形小木片被放了下来,挡在了光线行进的光路上。
而随着光路被挡,没几秒钟,试管的右侧便出现了一块清晰的影子。
法拉第见状,轻轻点了点头。
试管的左边是阴极,右边是阳极。
二者之间加入小物体,影子出现在右侧,便说明了一件事:
射线起源于阴极。
想到这里。
法拉第不由看向徐云,问道:
“罗峰同学,肥鱼先生有没有给这束光线命名?”
徐云摇了摇头:
“没有。”
法拉第见说沉吟片刻,又与高斯和韦伯对视了一眼,斟酌着说道:
“既然如此,就先叫它阴极射线吧。”
徐云原先还担心法拉第会说出什么骚名字呢,比如极光极霸啥的,听到阴极射线后便放下了心。
至于这是历史的惯性,还是法拉第恰好想到的名词.....
这就不是徐云有能力了解的事儿了。
总而言之。
确定好光线的源点是阴极后。
法拉第的表情忽然一正,表情瞬间凝重了不少。
他放在身后的左手,甚至极其隐蔽的抖动了几下,只是任何人都没有注意到这一幕。
随后他面色严肃的转过身子,对基尔霍夫说道:
“古斯塔夫,加外部场吧。”
.....