|
Важную роль в «одиссее» электрона сыграл английский физик и химик Уильям Крукс. Превосходный экспериментатор, он сконструировал несколько типов разрядных трубок (рис. 1). Это в значительной степени способствовало дальнейшему изучению свойств катодных лучей. Ученый выдвинул оригинальное представление об их природе, полагая, что лучи могли быть «потоком молекул». Несмотря на ошибочность, модель Крукса все же позволяла объяснить многие наблюдавшиеся свойства лучей. Однако ученый предпочитал говорить о них, как о «четвертом состоянии вещества». Несомненной для Крукса была «корпускулярность» катодных лучей.
|
|
Рис. 1. Электрический разряд в различных трубках Крукса (а–в).
Если из герметичной трубки удалить практически весь газ (создать высокий вакуум), то электрический разряд примет форму катодных лучей, направленных от отрицательного электрода к положительному под прямым углом к поверхности отрицательного электрода N, независимо от положения положительных электродов p и p' (а).
Трубка Крукса с мальтийским крестом, видна увеличенная тень креста (б)
|
Напротив, Генрих Герц – один их основоположников электродинамики – придерживался мнения об их волновом характере и рассматривал лучи как новый вид электромагнитных волн.
Минуло уже почти три десятилетия со времени открытия катодных лучей. Их свойства, можно сказать, изучены досконально. Круксовские разрядные трубки стали принадлежностью едва ли не каждой физической лаборатории. Давно в ходу предложенный Стони термин «электрон» для обозначения элементарного электрического заряда. Большинство исследователей придерживаются мнения, что катодные лучи – поток отрицательно заряженных материальных частиц. Проведены количественные оценки величины заряда «электрона».
Так чего же еще не хватало, чтобы собственно констатация существования «электрона» как некоей отрицательно заряженной материальной частицы стала совершившимся фактом? Не требовалось особого воображения для того, чтобы предположить: электрон – воплотись он в реальность! – окажется «субатомной» частицей, меньшей, чем атом, хотя о строении последнего ничего не было известно. Но это в значительной степени противоречило бы основам классической атомистики, провозглашавшей атом мельчайшей частицей вещества. Таким образом, здесь срабатывал своеобразный психологический фактор.
Час электрона пробил в 1897 г. Окончательную констатацию его существования связывают с именами Джозефа Томсона и Эмиля Вихерта, хотя второе имя в историко-научной литературе, энциклопедиях и учебных изданиях либо вообще не упоминается, либо встречается крайне редко. Конечно, как ученый Томсон несравненно более крупная фигура в физике. Но, как мы увидим далее, Вихерт был «крестным отцом» электрона отнюдь не в меньшей степени.
Томсон работал в знаменитой Кавендишской лаборатории и катодными лучами заинтересовался еще в 1894 г. Там, в частности, он сконструировал прибор, который позволял определять отношение заряда частицы к ее массе посредством попеременного отклонения катодных лучей в магнитном и электрическом полях (рис. 2). Этот прибор в конечном счете и дал возможность окончательно разрешить загадку катодных лучей. К концу XIX в. к работам Томсона в научном мире относились с большим вниманием.
Доктор философии Кёнигсбергского университета, физик и в большей степени геофизик (кстати, он одним из первых пришел к выводу о существовании земного ядра), Вихерт не пользовался сколь-либо широкой известностью. Он провел несколько незаурядных исследований в области рентгеновских и катодных лучей.
— 30 —
|