作为一名后世来人。
在看到面前这组放电管的时候,徐云的心中也不由产生了一股见证历史的感慨。
低压气体放电管。
这可以说是人类真正触及到微观世界的启蒙设备,另外,它在概念上还有一个比较规范的名称。
那就是
低压气体电子管。
当然了。
电子管这个概念现在还没诞生,它真正出现要到1904年。
当时小麦的学生约翰安布罗斯弗莱明闪亮登场,发明出了赫赫有名的电子二极管。
然后在1906年,德福雷斯特又发明了三极管。
再往后就是点接触晶体管、半导体三极管、pn二极管、辉光管这些了
等到了徐云穿越来的2022年。
气体放电的实验装置在实验室层面,已经被优化到了一个极限。
例如代表封装天花板的sd1206,代表性能极值的yt,还有代表浪涌吸收能力峰值的gdt等等
那时候别说普通的气体放电管了。
就连辉光管都已经被淘汰多时,成为了一个略有收藏价值的小品类。
你在某宝上花几百块钱,都能买到一台还不错的辉光钟不过下单之前得先看清楚是辉光还是拟辉光,有条件的买一台其实还挺有意思的。
总而言之。
和2022年比起。
法拉第他们这次准备的实验设备,无疑堪称极其简易。
但另一方面。
简易,却不等于寒酸。
很多时候。
历史就是在这种后世所谓狗都看不上的条件中迎来了某个关键节点,从而揭开了全新的篇章。
视线再回归现实。
一切都准备完毕后。
法拉第戴上手套,带着徐云等人来到设备边上,准备开始
抽水银。
魔改版的盖斯勒管或者说消炎管的抽气出口被设置在了试管的中部,大致模样就是开了个小口,然后用软管连接着外部。
操作过程就是利用外部的压力阀门,将管内的水银给抽取出来。
水银一旦全部被抽离,加上外部继电器中衔铁的磁路闭合,便可以做到十万分之一的真空度。有读者留言问有没有相关书籍,这里推荐两本,杨津基老师的气体放电,还有严璋先生的高电压绝缘技术
随后法拉第朝基尔霍夫做了个手势,基尔霍夫见状便快步来到桌子的另一侧。
然后
握住一根半米多长的把手,跟摇撸似的哼哧哼哧的操弄了起来。
没错。
这种苦力式的操作,便是50年抽取真空最有效的方法。
没办法。
时代所限。
后世抽取真空的方式有多,例如机械泵啊,分子泵啊,离子泵啊等等。
像比较好的离子泵,可以达到1012bar左右的真空度。
但70年之前,抽取真空的方式只有两种:
往复真空泵或者油封式旋转真空泵。
前者的原理是利用泵腔内活塞做往复运动,通过人力引动泵腔将气体吸入、压缩并排出。
因此又称为活塞式真空泵。
油封式旋转真空泵则是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变容真空泵。
相对而言,后者的效率要高一些。
不过油封式旋转真空泵需要用到气镇装置,准备和操作环节都比较繁复,因此法拉第这次还是选择了往复真空泵。
“嘿咻,嘿咻”
看着跟钳工扭螺丝一般转动把手的基尔霍夫,徐云忽然想到了老苏副本中的驴兄
话说回来。
等到自己回归现实,那头从五洲山买回来的母驴也差不多该送到学校了。
到时候能压榨咳咳,使用的劳力,就又多了一头。
真好啊
就这样。
大概过了五分钟左右。
基尔霍夫停下手中的动作,一边喘气一边抹了把额头上的汗水,对法拉第道:
“教授,水银都抽出来了,稳压计始终显示正常。”
法拉第点点头,说道:
“辛苦你了,古斯塔夫。”
接着他示意黎曼去将窗帘放下,将光线尽数遮蔽。
他自己则走到了桌子的左侧,摸索片刻,按下了某个电源开关。
很快。
随着电源的开启,外部线圈开始放电,放电管两极的电压开始增大,管内出现了电动势。
而在肉眼无法看到的微观世界。
无数从阴极发射出来的电子,在电场的作用下向阳极运动。
它们在间隙的中间遭遇残留的空气分子阻隔,经过一系列碰撞产生了大量新的电子和正负离子。
由于电子运动的速度很快,因此电子大量集中在前进方向的前部。
而正离子则留在后部,并在管内形成了电子和正离子构成的集合体这种集合体在后世有个名字,叫做电子崩。
与此同时。
也有大量的离子发生了其他变化:
它们在管中复合为了正常气体原子。
上辈子是离子的同学应该知道。
所谓离子复合,其实就是指电子返回正离子的过程。
当电子返回原子时。
会把它携带的能量以光的形式发射出来。
随着电子崩向阳极移动,其中的电子和正离子越来越多。
这一方面改变了放电间隙中的电场分布,同时又使得崩头崩尾中的电荷削弱了电子崩内部的电场,使其复合作用增强。
电子与正离子的复合会产生大量的光子,而光子作用在后部的气体上,使得这些气体出现电场电离。
接着又产生第二个电子崩、第三个电子崩。
每个电子崩的头部和尾部分别向阳极和阴极发展,最后连成一片。
直到
piu
随着一声细微的声音。
一条完整的电离气体通道形成了,管内的气体间隙被击穿。
另外别忘了。
法拉第此前在管中填充的可是水银,一种非常容易挥发的物质。
虽然它们在肉眼角度已经被全部抽取了出来,但基尔霍夫毕竟不是魂殿长老,因此有部分水银还是残留在了管壁上。
在电压的刺激之下,它们很快形成了水银蒸汽。
于是
一道蓝白色的光出现了在了管内,令人不自觉就想到了io的蓝白碗。
这是独属于水银的光线特效,如果换做钠则会出现黄白色。
见此情形。
法拉第不由俯下身子,凝望着棺中的这道蓝白光。
也不知是在感慨时间,还是在赞叹萧炎馆的神奇,只听这位已经接近六十岁的老者,嘴中喃喃道:
“12年了啊”
实话实说。
比起12年前那根6真空度的真空管,如今的这根萧炎管在成像上确实要清晰的多。
法拉第甚至不需要借助放大镜,便能看到有几块不同亮度的区间,沿着阴极到阳极依次分布。
“一二三”
法拉第认真数了数,转头看向徐云,问道:
“罗峰同学,一共有六块光暗区域”
徐云曾经说过肥鱼没有做成这个实验,于是干脆利落的朝他一摊手:
“我不到啊。”
法拉第意味深长的看了他一眼,没有说话。
随后他将韦伯等人招呼到了身边,记录起了现象。
从观测角度来说。
辉光放电无疑算是比较有特点的气体放电现象之一。
发生时弧隙中的整个空间都在放电,并且温度不会太高,限制观察的其实就一个真空度。
真空度越高,辉光放电发生的就更容易,现象也更清楚。
十万分之一真空度的条件,哪怕往后推移个一百年,在1950年也能算过得去了。
因此法拉第等人可以一边观察,一边非常自由的做着文字记录。
“古斯塔夫,你记一下。”
“自阴极开始,首先出现的是一块极短的暗区,肉眼轻微可见,详细观测需以放大镜协助”
“第二块区域紧贴第一层,亮度适中,由肉眼便可观测”
“第三块发光微弱”
“第四块区域有明显的分界,在分界线上发光最强,后逐渐变弱”
“第五块表现为过渡区域,即原先的法拉第暗区”
法拉第一边观察一边叙述,语气隐隐的有些颤抖。
虽然已经有了一些心理准备,大致能猜到实验现象会比较有冲击力。
但如今看到这排列分明的六块区域,他的心中依旧遏制不住的冒出了一股复杂的情绪。
在12年前,他真的以为辉光管中只有一块法拉第暗区而已
他就像一位鱼汛期丰收的渔民,在某片滩涂抓到了一条鳗鱼。
他大致能猜到那个方向的海里或许能找到更多的鳗鱼,但他却看上了另一个方向的墨鱼群,于是放弃了这里。
没想到随着精度的提高,别说光线之后的深海了。
连法拉第暗区这块原先被他以为仅此而已的滩涂附近,实际上都埋藏着一头头的野生大黄花鱼
而另一边。
看着疯狂记录着现象的法拉第等人,徐云的表情则依旧相对淡定。
他在后世不止一次的做过辉光实验,对于现象本身其实依旧见怪不怪了。
而且实际上。
辉光放电过程中出现的区域不是六块,而是七块或者说块叫做阿斯顿暗区,它是阴极前面的很薄的一层暗区。
在原本历史中。
它要到196阿斯顿于实验中发现。
在这块区域中,电子刚刚离开阴极,飞行距离尚短。
它们从电场得到的能量不足以激发气体原子,因此没有发光。
紧靠着阿斯顿暗区的则是阴极辉区。
由于电子通过阿斯顿暗区后已具有足以激发原子的能量,因此在阴极辉区恢复为基态时,这片区域就发光。
后面则分别是克鲁克斯暗区、负辉区、法拉第区域以及正辉柱区。
至于最后一块没被法拉第发现的区域嘛
它其实是两个小区间的统称,叫做阳极辉区和阳极暗区。
这两个小区域形成的条件要求比较高,只有在阳极支取的电流大于等离子区能正常提供的电流时才出现。
因此它们在放电现象中,一般都不会被视作常见区域。
而在以上所有的区域中,最重要的是正辉柱区。
这块区域中的电子、离子浓度约10151016个3,且两者的浓度相等,因此称为等离子体。
实际上。
这部分区域对于辉光现象本身而言可有可无,在短的放电管中,正柱区甚至会消失。
但在衍生领域,这玩意儿却骚的不行:
近代微电子技术中的等离子体涂覆、等离子体刻蚀,等离子体物理,核聚变、等离子体推进、电磁流体发电等尖端科学技术全都和它有关系
同时这些技术和正辉柱区的关联不是那种稍微沾边的边角毛,而是实打实的基础研究支撑之一。
当然了。
目前的法拉第等人还不知道这些区域在今后会造成何等大的影响他们甚至连第七块区域都没被发现呢。
受时代视野的影响。
他们全然没有意识到自己做了一些什么,又让这个时代一百多年后的高考难了多少分
记录好相关数据后。
法拉第、高斯和韦伯三人,便就地讨论分析起了现象。
只见韦伯的目光紧紧盯着真空管,这位物理学史知名的倒霉蛋之一此时展露出了他敏锐的判断力:
“第一块暗区要比第三块暗区黑上许多比法拉第暗区还是要黯淡不少。”
“但这一带明显被施加了电动势,也就是说硬件设备、场的强度都是一致的。”
“那么出现暗区的原因,恐怕就剩下了一个”
说到这里。
韦伯不由抬起头,与法拉第、高斯对视一眼,异口同声的说道:
“能量”
一旁的徐云闻言,目光微不可查的一凝。
辉光放电中会出现暗区的核心原因就是激发较小如果抛开阴极暗区这个特例,其他三个暗区都可以说不怎么发生电离。
而这些带电粒子之所以未激发,就是因为电子的能量很低。
就像样,撞击的那段区域是亮区,出来蓄力的那段便是暗区。
虽然能量和微粒激发之间还隔着十万八千里。
但以现如今的科学认知,韦伯等人能想到能量这个层面,说实话确实很了不起了。
当然了。
除了韦伯等人本身的能力外,这其中很大部分原因要归结于小牛:
正是因为他提出了波粒二象性的雏形理论,才会让韦伯这些后人能够更加自由的去进行猜想。
随后法拉第等人又对试管进行了测量和记录,接着便开始了更为重要的一环
检测这条射线的本质。
首先法拉第先走到试管边上,按下了某个开关。
随着开关的启动。
一个原先被贴合在管壁内侧的圆形小木片被放了下来,挡在了光线行进的光路上。
而随着光路被挡,没几秒钟,试管的右侧便出现了一块清晰的影子。
法拉第见状,轻轻点了点头。
试管的左边是阴极,右边是阳极。
二者之间加入小物体,影子出现在右侧,便说明了一件事:
射线起源于阴极。
想到这里。
法拉第不由看向徐云,问道:
“罗峰同学,肥鱼先生有没有给这束光线命名”
徐云摇了摇头:
“没有。”
法拉第见说沉吟片刻,又与高斯和韦伯对视了一眼,斟酌着说道:
“既然如此,就先叫它阴极射线吧。”
徐云原先还担心法拉第会说出什么骚名字呢,比如极光极霸啥的,听到阴极射线后便放下了心。
至于这是历史的惯性,还是法拉第恰好想到的名词
这就不是徐云有能力了解的事儿了。
总而言之。
确定好光线的源点是阴极后。
法拉第的表情忽然一正,表情瞬间凝重了不少。
他放在身后的左手,甚至极其隐蔽的抖动了几下,只是任何人都没有注意到这一幕。
随后他面色严肃的转过身子,对基尔霍夫说道:
“古斯塔夫,加外部场吧。”
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“沈兄”
“嗯”
沈长青走在路上,有遇到相熟的人,彼此都会打个招呼,或是点头。
但不管是谁。
每个人脸上都没有多余的表情,仿佛对什么都很是淡漠。
对此。
沈长青已是习以为常。
因为这里是镇魔司,乃是维护大秦稳定的一个机构,主要的职责就是斩杀妖魔诡怪,当然也有一些别的副业。
可以说。
镇魔司中,每一个人手上都沾染了许多的鲜血。
当一个人见惯了生死,那么对很多事情,都会变得淡漠。
刚开始来到这个世界的时候,沈长青有些不适应,可久而久之也就习惯了。
镇魔司很大。
能够留在镇魔司的人,都是实力强横的高手,或者是有成为高手潜质的人。
沈长青属于后者。
其中镇魔司一共分为两个职业,一为镇守使,一为除魔使。
任何一人进入镇魔司,都是从最低层次的除魔使开始,
然后一步步晋升,最终有望成为镇守使。
沈长青的前身,就是镇魔司中的一个见习除魔使,也是除魔使中最低级的那种。
拥有前身的记忆。
他对于镇魔司的环境,也是非常的熟悉。
没有用太长时间,沈长青就在一处阁楼面前停下。
跟镇魔司其他充满肃杀的地方不同,此处阁楼好像是鹤立鸡群一般,在满是血腥的镇魔司中,呈现出不一样的宁静。
此时阁楼大门敞开,偶尔有人进出。
沈长青仅仅是迟疑了一下,就跨步走了进去。
进入阁楼。
环境便是徒然一变。
一阵墨香夹杂着微弱的血腥味道扑面而来,让他眉头本能的一皱,但又很快舒展。
镇魔司每个人身上那种血腥的味道,几乎是没有办法清洗干净。
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为你提供最快的走进不科学更新,第二百九十四章 阴极,阴极免费阅读。:2