第二百九十五章 推開微觀世界的大門！

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“古斯塔夫，加外部場吧。”

聽到法拉第的這番話。

一旁的基爾霍夫立刻走到桌子的另一側，取出了兩塊電極。

這兩塊電極均為金屬材質，不過看不出具體的金屬種類，總之不是鋅就是鋁。

它們的大小有些類似後世的平板電腦，厚度約有兩指寬，外部還連著一些導線。

眾所周知。

有關陰極射線的研究，其實是個時間跨度很長的專案。

在1858年普呂克發現了陰極射線後。

一直要到1879年初，克魯克斯才會確定它帶能量的性質。

接著還要再過十多年，才會由JJ湯姆遜公開它的本質。

但如今卻不一樣。

徐雲雖然沒有把陰極射線的所有秘密都一次性揭開，但很多關鍵性的思維節點他已經藉著‘肥魚’的身份告訴給了法拉第。

因此法拉第可以很輕鬆的直接省略一些無意義的時間，將實驗的效率達到最大化。

例如從複雜的性質研究，直接跳到現在的......

電性檢測。

在拿出兩塊電極板後。

基爾霍夫將兩塊它們小心的放到了真空管兩側，固定好位置，保證彼此互相平行。

接著將通路與真空管外部的導線互相連線，便退開數步，開啟了電源。

很快。

隨著電動勢的出現，兩塊帶電的金屬板之間出現了電場。

又過了幾秒鐘。

真空管內的藍白光線逐漸開始產生了變化，從原先的筆直照射，慢慢開始變得彎曲起來。

小半分鐘後。

光線的偏轉已然轉了個大度數，清晰的肉眼可見。

見此情形。

法拉第、韋伯與高斯三人，瞳孔同時一縮！

法拉第扶著椅子靠背的右手，更是緊緊一握！

實話實說。

從現象本身角度來說，陰極射線的偏轉其實很簡單：

此時它轉向了左側的金屬板，與電場的預設方向相反，因此顯然帶負電。

但令法拉第等人驚訝的並非現象表面那麼簡單，而是因為......

陰極射線居然真的會受到電場力！

要知道。

在一個多月前的開學式上，徐雲已經透過光電效應驗證了光的微粒說。

目前這個實驗已經傳遍了歐洲科研界，幫助微粒說和波動說重新回到了對等的位置上。

在這個前置條件的背景下，陰極射線還會發生偏轉，這便說明了一件事：

陰極射線是帶電粒子的粒子流！

更關鍵的是。

可見光雖然存在波粒二象性的說法，但它的‘粒子’卻不受電場磁場的干擾。

因此目前為止，所有人都只能用實驗佐證它的物理性質，卻很難做到‘捕捉’這種微粒的存在。

可由帶電粒子組成的光線就不一樣了。

它不像電流那樣無法觸及，因為光線是可以透過肉眼進行觀測的物質——這是徐雲早先刻意引導形成的錯誤知識。

如此一來。

加上陰極射線的帶電屬性，只要透過物理和數學相結合，就一定能研究出那個‘微粒’的一些詳細屬性！

想到這裡。

法拉第不由深深的嘆了口氣。

實際上早在12年前，就是輝光現象剛剛被發現的那會兒，他也曾經嘗試過施加對光線施加電場的操作。

奈何當時真空管的真空度較低，電場引起了引起了殘餘氣體的電離。

最終導致了相關實驗的完全失敗。

也正是這個嘗試的失敗，才讓法拉第徹底放棄了研究輝光現象的想法。

自己當初究竟錯失了什麼啊......

隨後法拉第深吸一口氣，強行將心中的感嘆暫時拋到腦後，轉身對基爾霍夫道：

“繼續吧，古斯塔夫。”

基爾霍夫點點頭，上前又取出了幾樣裝置。

其中一個是人工改造過的磁極，面積很大但是很薄。

另一個則是一個開口的銅桶。

銅桶的構造簡單到甚至不需要用文字來描述，外觀無限接近於後世食堂裝湯鐵桶的縮小版。

不過玩意兒還有一個名稱，叫做法拉第圓筒。

它和驗電器組合在一起，便能做到驗證電量的效果。

接著基爾霍夫將整個磁極放到了試管下方，又將法拉第圓筒接到了陽極的位置。

看著正在鼓搗裝置的基爾霍夫，徐雲忽然想到了什麼。

只見他悄悄轉過頭，不動神色的瞥了眼一旁的威廉·韋伯。

不過湊巧的是。

韋伯此時也正好看著這兒，對上徐雲的視線後不由和藹一笑：

“怎麼了嗎，羅峰同學？”

徐雲見狀表情一僵，連忙乾笑著擺了擺手：

“沒事兒沒事兒，屋裡好像有蚊子在飛，我就隨便看看。”

韋伯一臉疑惑的朝四下裡看了一圈。

如今是最冷的12月末，還能有蚊子？

收回目光後。

徐雲輕輕呲了呲牙。

雖然蚊子的理由有些扯，但他總不能告訴韋伯，自己忽然想到基爾霍夫原先是他的助手，如今轉投到了法拉第手下做事，想看看韋伯有沒有什麼牛頭人的表現吧.....

咳咳......

而就在徐雲和韋伯說話的間隙。

在鼓搗裝置的基爾霍夫也拍了拍手，對法拉第道：

“教授，裝置已經準備好了。”

法拉第點點頭，來到桌子邊緣，指著陽極一端的法拉第筒道：

“辛苦了，古斯塔夫，按照計劃開始吧。”

基爾霍夫點了點頭，快步來到法拉第桶邊上：

“好的，教授。”

待基爾霍夫落位後。

法拉第先將磁極阻斷，接著開始調整陰極射線，使其能夠過一條狹縫進入陽極內的法拉第筒。

同時抬起頭，對基爾霍夫問道：

“準備好了嗎，古斯塔夫，我要進來了。”

“我沒問題，教授。”

“那好，我倒數三個數，三...二...一...開始！”

“.....教授，反饋很劇烈，20%...43%...59%...83%....快滿了快滿了，教授再不停就要溢位來了！”

咔噠——

法拉第連忙終止了射線照射，輕輕抹了把頭上的汗水。

還好自己停的快，要不靜電計就要超限了。

沒錯，靜電計。

應該不會有人想到別的地方去吧？

隨後法拉第走到靜電計邊上，掃了掃數值表：

“9.6X10^6庫倫.....古斯塔夫，剛才過去了多久時間？”

基爾霍夫看了眼手上的秒錶：

“15.6秒。”

法拉第微微頷首，示意古斯塔夫將計算表清零。

接著又加入了一根熱電偶，第二次開始了照射。

整個流程與頭一次大同小異，唯一的變數就是隨著光線的照入，熱電偶很快開始升溫。

法拉第則掐著秒錶，認真的記著數：

“12.5...13.4....15.6秒，停！”

喊停時間後，法拉第看向基爾霍夫，問道：

“古斯塔夫，溫度升高了多少度？”

基爾霍夫微微俯下身子，在刻度表上認真的比對了起來：

“唔......0.338度。”

法拉第將這個數字再次記到了筆記本上，用筆尖在下頭劃了道梗。

接著思索片刻，開始了最後一個環節：

解封剛才被密閉的磁極。

後世高中物理沒考過零分的同學應該都知道。

帶電粒子在勻強磁場中如果只受到到磁場力，那麼它便會做圓周偏轉運動。

歸納這個現象的人叫做洛倫茲，因此這個力又叫做洛倫茲力。

值得一提的是。

這個力的正確讀法應該是洛倫茲+力，也就是人名加上力。

類似的還有庫侖力，安培力等等。

不過或許是洛倫茲這個名字實在太過微妙了，所以包括許多高中老師在內的師生群體，都會管它叫做洛倫磁力。

1850年的洛倫茲還有三年才會出生，自然還沒法提出洛倫茲力的概念。

但另一方面。

洛倫茲是帶電粒子在勻強磁場中運動現象的歸納者，他首先提出了運動電荷產生磁場和磁場對運動電荷有作用力的觀點，不過卻不是現象本身的發現者。

早在1822年的時候，德國人歐文斯便嘗試過一個實驗：

他將一個帶電的小珠子放入磁場中，發現珠子會做圓弧狀的運動。

洛倫茲之所以能在相關領域青史留名，所作的貢獻並非只是提出一種猜想這麼簡單，而是因為他歸納了F=qvB*sin(v，B)這麼一個公式。

就像大家說小牛發現了萬有引力一樣。

這句話其實是一種比較普眾化的解釋，嚴格意義上來說是錯誤的。

但是大眾又沒有涉及到更深層次的必要，所以就有了這麼一個比較寬泛的說法。

靠著純理論能封神的人，在科學史上其實並不多。

因此對於法拉第他們來說。

透過調整磁場的強度，做到將磁場力與電場力互相平衡，並不算一件很困難的事情。

在施加磁場後。

法拉第又關掉了金屬電極，觀察起了現象。

很快。

在電磁力的作用下，射線開始偏轉。

法拉第拿著放大鏡以及預先做好的刻度表，記錄下了偏轉的圖形。

接下來的事情就很簡單了。

只見法拉第拿起紙筆，在紙上寫下了一個公式：

Q=

Ne。

這個公式的由來很簡單。

在第一個步驟中，法拉第利用靜電計測量一定時間內金屬筒獲得的電量Q。

若進入筒內的微粒數為N，每個微粒所帶的電量為e，那麼Q便是N和e的乘積。

接著法拉第又翻了一頁書，寫下了另一個公式：

W=

N·1/2mv2。

這個公式的意義同樣非常簡單：

經過同樣時間後讀出溫升，若進入筒內微粒的總動能W因碰撞全部轉變成熱能，那麼上升的溫度便可以對標計算出總動能W。

而微粒既然是粒子，那麼它的動能也便一定符合動能公式——防槓提前說一下，動能公式在1829年就提出來了。

其中的m、v分別為微粒的質量和速度，乘以微粒數就是總動能。

接著只要求出最後磁極偏轉的微粒運動軌道的曲率半徑R，以及磁場強度H。

那麼便可得：

Hev=mv2/R。

將上面三個公式互相代入，最終可以得到一個結果：

e/m=（2w）/(H2R2Q）（感謝起點，現在後臺總算最佳化一些了.....）

而e/m，便是........

荷質比！

所謂荷質比，指的便是帶電體的電荷量和質量的比值，有些時候也叫作比荷。

這是基本粒子的重要資料之一，也是人類推開微觀世界的關鍵一步。

當初在聽徐雲講波動方程的時候，為了彌補法拉第的數學水平，曾經給他打了個高斯靈魂附體的補丁。

不過今天高斯已經到了現場，徐雲就不需要再考慮請神了。

只見高斯取過紙筆，飛快的在紙上演算了起來。

五分鐘後。

這位小老頭隨意將筆一丟，輕輕的抖了抖手上的算紙。

只見此時此刻。

紙上赫然寫著一個數字：

1.6638*10^11C/kg。

就在高斯準備吹逼兩句之際，他的身邊忽然又響起了一道熟悉的聲音：

“啊咧咧，好奇怪哦.......”

.......

注：

今天再做了一個次針灸，明天正常更新一天，後天爆更！！！！

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