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德国物理学家研究阴极射线时所做的实验

更新时间:2024-02-20 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

德国物理学家赫兹(1857-1894)在研究阴极射线时,在实验中犯了错误物理学家赫兹,导致了错误的结论。QDA物理好资源网(原物理ok网)

阴极射线是低压气体放电过程中发生的一种现象。 阴极射线的各种特性引起了科学家们的极大兴趣,并围绕“阴极射线到底是什么?”的问题引起了激烈的争论。 19世纪末,两种对立的观点逐渐形成:以克鲁克斯为首的英国学派主张带电粒子理论; 以赫兹为首的德国物理学派主张以太振动理论物理学家赫兹,即阴极射线是一种波。 为了证明各自的观点,双方都进行了很多实验。QDA物理好资源网(原物理ok网)

作为振动以太理论的支持者,赫兹在1883年到1892年间也进行了一系列实验。赫兹利用电池产生的稳定高电压进行放电实验,发现阴极射线不是脉动而是连续发生的。 这是因为阴极射线不是由粒子组成的。 赫兹对真空管中的电流分布进行了实验,证明阴极射线的方向与真空管中的电流分布无关。 随后他试图检测阴极射线所携带的电荷,并尝试了在阴极射线管中加入垂直于射线的静电场的实验,看看射线在静电场的作用下是否发生弯曲。 结果,没有检测到电荷并且没有发生光线弯曲。 事实上,赫兹的所有实验都没有成功。 赫兹不了解低压下气体传导机制的复杂性。 由于他的放电管真空度不够高,电场两块板之间的气体产生了不同的电效应,所以没有成功。 不幸的是,赫兹很快从这些实验中得出结论,阴极射线不带电。 这进一步加深了阴极射线是像光一样的电磁波的概念。 1891年,赫兹发现阴极射线可以穿过某些金属薄片。 因为赫兹已经有了先入为主的观念,他错误地认为这也是阴极射线是波的有力证据,因为只有波才能穿过物理物体。 直到后来汤姆逊大大提高了真空放电管的真空度,并成功证明了阴极射线是由带负电的电子组成的事实,才结束了以太振动论与粒子论之间的争论。QDA物理好资源网(原物理ok网)

赫兹可能不会忘记这个教训。 自然科学离不开科学实验,而科学实验的成功与否直接关系到当时的科学技术水平。 不能解决实验中的科学技术问题,也会导致科学家在研究中出现错误,并可能导致谬误。 事实上,当汤姆森做他的第一个阴极射线实验时,也发生了与赫兹实验相同的现象。 但他并没有急于下结论。 后来,正是由于真空技术的改进,汤姆逊的实验才获得成功。QDA物理好资源网(原物理ok网)

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