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德國物理學家研究陰極射線時所做的實驗

更新時間:2024-02-20 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

德國物理學家赫茲(1857-1894)在研究陰極射線時,在實驗中犯了錯誤物理學家赫茲,導致了錯誤的結論。lCH物理好資源網(原物理ok網)

陰極射線是低壓氣體放電過程中發生的一種現象。 陰極射線的各種特性引起了科學家們的極大興趣,并圍繞“陰極射線到底是什么?”的問題引起了激烈的爭論。 19世紀末,兩種對立的觀點逐漸形成:以克魯克斯為首的英國學派主張帶電粒子理論; 以赫茲為首的德國物理學派主張以太振動理論物理學家赫茲,即陰極射線是一種波。 為了證明各自的觀點,雙方都進行了很多實驗。lCH物理好資源網(原物理ok網)

作為振動以太理論的支持者,赫茲在1883年到1892年間也進行了一系列實驗。赫茲利用電池產生的穩定高電壓進行放電實驗,發現陰極射線不是脈動而是連續發生的。 這是因為陰極射線不是由粒子組成的。 赫茲對真空管中的電流分布進行了實驗,證明陰極射線的方向與真空管中的電流分布無關。 隨后他試圖檢測陰極射線所攜帶的電荷,并嘗試了在陰極射線管中加入垂直于射線的靜電場的實驗,看看射線在靜電場的作用下是否發生彎曲。 結果,沒有檢測到電荷并且沒有發生光線彎曲。 事實上,赫茲的所有實驗都沒有成功。 赫茲不了解低壓下氣體傳導機制的復雜性。 由于他的放電管真空度不夠高,電場兩塊板之間的氣體產生了不同的電效應,所以沒有成功。 不幸的是,赫茲很快從這些實驗中得出結論,陰極射線不帶電。 這進一步加深了陰極射線是像光一樣的電磁波的概念。 1891年,赫茲發現陰極射線可以穿過某些金屬薄片。 因為赫茲已經有了先入為主的觀念,他錯誤地認為這也是陰極射線是波的有力證據,因為只有波才能穿過物理物體。 直到后來湯姆遜大大提高了真空放電管的真空度,并成功證明了陰極射線是由帶負電的電子組成的事實,才結束了以太振動論與粒子論之間的爭論。lCH物理好資源網(原物理ok網)

赫茲可能不會忘記這個教訓。 自然科學離不開科學實驗,而科學實驗的成功與否直接關系到當時的科學技術水平。 不能解決實驗中的科學技術問題,也會導致科學家在研究中出現錯誤,并可能導致謬誤。 事實上,當湯姆森做他的第一個陰極射線實驗時,也發生了與赫茲實驗相同的現象。 但他并沒有急于下結論。 后來,正是由于真空技術的改進,湯姆遜的實驗才獲得成功。lCH物理好資源網(原物理ok網)

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