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第271章 气体导电实验（第1页）

第271章气体导电实验

新实验的灵感恰好是郎之万给的，他前两天告诉章星九，自己收到了剑桥大学卡文迪许实验室的邀请，准备去汤姆逊名下继续深造。

章星九马上想起了汤姆逊明年会进行的一次重要实验，而正是这次实验让汤姆逊拿到了19o6年的诺贝尔物理奖。

这次实验的投入比黑体辐射实验稍微大一些，要是章星九一开始就提出来，恐怕很难获得许可，现在就没问题了，黑体辐射实验的成功让他获得了一定的声誉，而这些声誉也增加了他的话语权，如果拿出合适的实验方案，李普曼没有理由不给通过。

自从麦克斯韦建立了电磁场理论后，电磁学就迎来了大展，许多理论迅转化为工业应用，电机、变压器和高压输电线路逐步在生产中得到应用，空气漏电成了亟待解决的问题。

同时，电气照明也吸引了许多科学家的注意，于是，人们竞相研究低压气体电现象。

1858年德国人普鲁克尔研究气体放电时，注意到了在放电管正对阴极的管壁上出绿色的荧光，证明是某种射线从阴极出打到管壁所致，这一射线后来就叫做阴极射线。

1871年英国科学家瓦尔利现阴极射线在磁场中会生偏转，与带电粒子的行为很相近；克鲁克斯在实验中证实阴极射线不但按直线前进、能聚焦、在磁场中会偏转，而且还可以传递能量和动量。

赫兹注意到阴极射线可以穿过金属隔板，使被挡住的玻璃壁出微弱荧光，这个现象后来由他的学生勒纳德继续研究。

卡文迪许实验室的汤姆逊也在一直研究气体导电现象，想弄清楚阴极射线的本质——究竟是粒子还是波？

当伦琴现了x射线后，汤姆逊敏锐地意识到这一现或许会推动他的研究，于是他便开始研究x射线可以在气体导电实验中做些什么，并先后设计了几次精妙的实验。

现在章星九就截了他的胡，提前把他的实验方案拿出来，提交给李普曼审核，李普曼刚开始还有些兴奋，意外章星九拿出了新的黑体辐射实验方案，等翻开一看忍不住皱起了眉头，“你已经在黑体辐射领域做出了突破，为什么不继续沿着这条路前进，而要进入新的领域？”

“暂时还没有新的灵感，只能继续沿用现在的方案进行重复试验，同时关注其他学者的研究；只是这样的话，时间就太浪费了，正好我在气体导电领域有些新的灵感，x射线的现或许可以给该领域带来新的突破，这同样是比较热门的领域，我认为值得进行一些尝试。”

章星九解释道。

顺便还恭维了一句，“您在电学领域的成就让我敬仰不已，身为您的学生，我也想在电学领域取得突破。”

李普曼曾经明过毛细管电位计，当时如果凭这项明向本国或别国申请专利，他立即可以成为百万富翁，结果他却把这一成果献给了法国物理学会。

这也是他人生中最重要的成就之一，现在听到章星九这样的话，心里自然觉得舒服，便重新拿起实验方案认真地看了起来。

章星九则在一旁解释，“现在很多科学家都在争论阴极射线到底是粒子流还是电磁波，如果用x射线轰击气体，假如阴极射线是粒子流的话，那它经过电场和磁场时就会改变运动方向，否则它就是电磁波。”

李普曼看到章星九设计了一支特殊的阴极射线管，测量阴极射线在静电场中的偏转，沿阴极射线的通道平行地安了一对金属极板，外接于电池组。

通过专业判断，李普曼认为这个实验方案设计地非常精妙，成功的可能性非常高，再看后面附的实验预算，虽然高了点，却也在他的接受范围之内。

便在申请书上签了字，“我会告诉皮埃尔让他尽快采购你需要的设备，要是买不到，我们就自己改装、制造，希望你能把握住这次机会。”

“非常感谢，我对这次实验充满信心。”

章星九不由得暗暗感慨，得亏现在法兰西正处于美好时代，高校的科研预算也非常充裕，要不然还真不一定能通过。

皮埃尔在试验管理方面的能力毋庸置疑，他很快就根据章星九的需求做好了实验准备，郎之万也兴冲冲地过来凑热闹，“汤姆逊教授也在研究气体导电，我现在正好提前适应下。”

章星九一时不知道说啥才好了。

很快，他们就进行了第一次试验，实验结果显示阴极射线并没有任何偏转，郎之万认为这就是阴极射线是电磁波的证据。

章星九却没有轻易给出结论，而是提出了一个可能，“刚才在刚接通电池的瞬间，射束的荧光斑曾有一微微晃动，这是不是因为残余气体分子在电场的作用下离解形成了正负离子，正离子趋于负极板，负离子趋于正极板，还没有来得及偏转，就很快抵消了，光斑又回到原来的位置？”

“额，确实有这种可能。”

郎之万略一思索答道，“那我们就再进行一次实验，看看能不能继续观察到光斑的晃动。”

第二次的实验结果完全一样，光斑出现了晃动，阴极射线没有任何偏转。

于是章星九更新了实验方案，他花了几天时间把真空管内的气体尽可能地抽干净，然后再次进行了实验，这次他得到了稳定的偏转。

这个结果让李普曼教授很是振奋，他亲自来实验室观看实验，而章星九也拿出了自己刚刚设计的方法，在实验过程中测出了阴极射线在真空管中的传播度，其结果是1.9x1o7厘米／秒。

他拿着数据向众人宣布，“这个度远低于光，所以阴极射线不可能是电磁波。”

“那就是粒子流了？”

有人脱口而出。

“不，这次实验只是证明了阴极射线不是电磁波，却不能证明它就是粒子流，所以我们还需要新的实验。”

（本章完）