第二百九十五章 推开微观世界的大门！

    “古斯塔夫，加外部场吧。”

    听到法拉第的这番话。

    一旁的基尔霍夫立刻走到桌子的另一侧，取出了两块电极。

    这两块电极均为金属材质，不过看不出具体的金属种类，总之不是锌就是铝。

    它们的大小有些类似后世的平板电脑，厚度约有两指宽，外部还连着一些导线。

    众所周知。

    有关阴极射线的研究，其实是个时间跨度很长的项目。

    在1858年普吕克发现了阴极射线后。

    一直要到1879年初，克鲁克斯才会确定它带能量的性质。

    接着还要再过十多年，才会由jj汤姆逊公开它的本质。

    但如今却不一样。

    徐云虽然没有把阴极射线的所有秘密都一次性揭开，但很多关键性的思维节点他已经藉着‘肥鱼’的身份告诉给了法拉第。

    因此法拉第可以很轻松的直接省略一些无意义的时间，将实验的效率达到最大化。

    例如从复杂的性质研究，直接跳到现在的......

    电性检测。

    在拿出两块电极板后。

    基尔霍夫将两块它们小心的放到了真空管两侧，固定好位置，保证彼此互相平行。

    接着将通路与真空管外部的导线互相连接，便退开数步，开启了电源。

    很快。

    随着电动势的出现，两块带电的金属板之间出现了电场。

    又过了几秒钟。

    真空管内的蓝白光线逐渐开始产生了变化，从原先的笔直照射，慢慢开始变得弯曲起来。

    小半分钟后。

    光线的偏转已然转了个大度数，清晰的rou眼可见。

    见此情形。

    法拉第、韦伯与高斯三人，瞳孔同时一缩！

    法拉第扶着椅子靠背的右手，更是紧紧一握！

    实话实说。

    从现象本身角度来说，阴极射线的偏转其实很简单：

    此时它转向了左侧的金属板，与电场的预设方向相反，因此显然带负电。

    但令法拉第等人惊讶的并非现象表面那么简单，而是因为......

    阴极射线居然真的会受到电场力！

    要知道。

    在一个多月前的开学式上，徐云已经通过光电效应验证了光的微粒说。

    目前这个实验已经传遍了欧洲科研界，帮助微粒说和波动说重新回到了对等的位置上。

    在这个前置条件的背景下，阴极射线还会发生偏转，这便说明了一件事：

    阴极射线是带电粒子的粒子流！

    更关键的是。

    可见光虽然存在波粒二象性的说法，但它的‘粒子’却不受电场磁场的干扰。

    因此目前为止，所有人都只能用实验佐证它的物理性质，却很难做到‘捕捉’这种微粒的存在。

    可由带电粒子组成的光线就不一样了。

    它不像电流那样无法触及，因为光线是可以通过rou眼进行观测的物质——这是徐云早先刻意引导形成的错误知识。

    如此一来。

    加上阴极射线的带电属性，只要通过物理和数学相结合，就一定能研究出那个‘微粒’的一些详细属性！

    想到这里。

    法拉第不由深深的叹了口气。

    实际上早在12年前，就是辉光现象刚刚被发现的那会儿，他也曾经尝试过施加对光线施加电场的cao作。

    奈何当时真空管的真空度较低，电场引起了引起了残余气体的电离。

    最终导致了相关实验的完全失败。

    也正是这个尝试的失败，才让法拉第彻底放弃了研究辉光现象的想法。

    自己当初究竟错失了什么啊......

    随后法拉第深吸一口气，强行将心中的感叹暂时抛到脑后，转身对基尔霍夫道：

    “继续吧，古斯塔夫。”

    基尔霍夫点点头，上前又取出了几样设备。

    其中一个是人工改造过的磁极，面积很大但是很薄。

    另一个则是一个开口的铜桶。

    铜桶的构造简单到甚至不需要用文字来描述，外观无限接近于后世食堂装汤铁桶的缩小版。

    不过玩意儿还有一个名称，叫做法拉第圆筒。

    它和验电器组合在一起，便能做到验证电量的效果。

    接着基尔霍夫将整个磁极放到了试管下方，又将法拉第圆筒接到了阳极的位置。

    看着正在鼓捣设备的基尔霍夫，徐云忽然想到了什么。

    只见他悄悄转过头，不动神色的瞥了眼一旁的威廉·韦伯。

    不过凑巧的是。

    韦伯此时也正好看着这儿，对上徐云的视线后不由和蔼一笑：

    “怎么了吗，罗峰同学？”

    徐云见状表情一僵，连忙干笑着摆了摆手：

    “没事儿没事儿，屋里好像有蚊子在飞，我就随便看看。”

    韦伯一脸疑惑的朝四下里看了一圈。

    如今是最冷的12月末，还能有蚊子？

    收回目光后。

    徐云轻轻呲了呲牙。

    虽然蚊子的理由有些扯，但他总不能告诉韦伯，自己忽然想到基尔霍夫原先是他的助手，如今转投到了法拉第手下做事，想看看韦伯有没有什么牛头人的表现吧.....

    咳咳......

    而就在徐云和韦伯说话的间隙。

    在鼓捣设备的基尔霍夫也拍了拍手，对法拉第道：

    “教授，设备已经准备好了。”

    法拉第点点头，来到桌子边缘，指着阳极一端的法拉第筒道：

    “辛苦了，古斯塔夫，按照计划开始吧。”

    基尔霍夫点了点头，快步来到法拉第桶边上：

    “好的，教授。”

    待基尔霍夫落位后。

    法拉第先将磁极阻断，接着开始调整阴极射线，使其能够过一条狭缝进入阳极内的法拉第筒。

    同时抬起头，对基尔霍夫问道：

    “准备好了吗，古斯塔夫，我要进来了。”

    “我没问题，教授。”

    “那好，我倒数三个数，三...二...一...开始！”

    “.....教授，反馈很剧烈，20%...43%...59%...83%....快满了快满了，教授再不停就要溢出来了！”

    咔哒——

    法拉第连忙终止了射线照射，轻轻抹了把头上的汗水。

    还好自己停的快，要不静电计就要超限了。

    没错，静电计。

    应该不会有人想到别的地方去吧？

    随后法拉第走到静电计边上，扫了扫数值表：

    “9.6x10^6库伦.....古斯塔夫，刚才过去了多久时间？”

    基尔霍夫看了眼手上的秒表：

    “15.6秒。”

    法拉第微微颔首，示意古斯塔夫将计算表清零。

    接着又加入了一根热电偶，第二次开始了照射。

    整个流程与头一次大同小异，唯一的变量就是随着光线的照入，热电偶很快开始升温。

    法拉第则掐着秒表，认真的记着数：

    “12.5...13.4....15.6秒，停！”

    喊停时间后，法拉第看向基尔霍夫，问道：

    “古斯塔夫，温度升高了多少度？”

    基尔霍夫微微俯下身子，在刻度表上认真的比对了起来：

    “唔......0.338度。”

    法拉第将这个数字再次记到了笔记本上，用笔尖在下头划了道梗。

    接着思索片刻，开始了最后一个环节：

    解封刚才被密闭的磁极。

    后世高中物理没考过零分的同学应该都知道。

    带电粒子在匀强磁场中如果只受到到磁场力，那么它便会做圆周偏转运动。

    归纳这个现象的人叫做洛伦兹，因此这个力又叫做洛伦兹力。

    值得一提的是。

    这个力的正确读法应该是洛伦兹 力，也就是人名加上力。

    类似的还有库仑力，安培力等等。

    不过或许是洛伦兹这个名字实在太过微妙了，所以包括许多高中老师在内的师生群体，都会管它叫做洛伦磁力。

    1850年的洛伦兹还有三年才会出生，自然还没法提出洛伦兹力的概念。

    但另一方面。

    洛伦兹是带电粒子在匀强磁场中运动现象的归纳者，他首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，不过却不是现象本身的发现者。

    早在1822年的时候，德国人欧文斯便尝试过一个实验：

    他将一个带电的小珠子放入磁场中，发现珠子会做圆弧状的运动。

    洛伦兹之所以能在相关领域青史留名，所作的贡献并非只是提出一种猜想这么简单，而是因为他归纳了f=qvb*sin(v，b)这么一个公式。

    就像大家说小牛发现了万有引力一样。

    这句话其实是一种比较普众化的解释，严格意义上来说是错误的。

    但是大众又没有涉及到更深层次的必要，所以就有了这么一个比较宽泛的说法。

    靠着纯理论能封神的人，在科学史上其实并不多。

    因此对于法拉第他们来说。

    通过调整磁场的强度，做到将磁场力与电场力互相平衡，并不算一件很困难的事情。

    在施加磁场后。

    法拉第又关掉了金属电极，观察起了现象。

    很快。

    在电磁力的作用下，射线开始偏转。

    法拉第拿着放大镜以及预先做好的刻度表，记录下了偏转的图形。

    接下来的事情就很简单了。

    只见法拉第拿起纸笔，在纸上写下了一个公式：

    q=

    ne。

    这个公式的由来很简单。

    在第一个步骤中，法拉第利用静电计测量一定时间内金属筒获得的电量q。

    若进入筒内的微粒数为n，每个微粒所带的电量为e，那么q便是n和e的乘积。

    接着法拉第又翻了一页书，写下了另一个公式：

    w=

    n·1/2mv2。

    这个公式的意义同样非常简单：

    经过同样时间后读出温升，若进入筒内微粒的总动能w因碰撞全部转变成热能，那么上升的温度便可以对标计算出总动能w。

    而微粒既然是粒子，那么它的动能也便一定符合动能公式——防杠提前说一下，动能公式在1829年就提出来了。

    其中的m、v分别为微粒的质量和速度，乘以微粒数就是总动能。

    接着只要求出最后磁极偏转的微粒运动轨道的曲率半径r，以及磁场强度h。

    那么便可得：

    hev=mv2/r。

    将上面三个公式互相代入，最终可以得到一个结果：

    e/m=（2w）/(h2r2q）（感谢起点，现在后台总算优化一些了.....）

    而e/m，便是........

    荷质比！

    所谓荷质比，指的便是带电体的电荷量和质量的比值，有些时候也叫作比荷。

    这是基本粒子的重要数据之一，也是人类推开微观世界的关键一步。

    当初在听徐云讲波动方程的时候，为了弥补法拉第的数学水平，曾经给他打了个高斯灵魂附体的补丁。

    不过今天高斯已经到了现场，徐云就不需要再考虑请神了。

    只见高斯取过纸笔，飞快的在纸上演算了起来。

    五分钟后。

    这位小老头随意将笔一丢，轻轻的抖了抖手上的算纸。

    只见此时此刻。

    纸上赫然写着一个数字：

    1.6638*10^11c/kg。

    就在高斯准备吹逼两句之际，他的身边忽然又响起了一道熟悉的声音：

    “啊咧咧，好奇怪哦.......”

    .......

    注：

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