Техника - молодёжи 1938-06, страница 19

Как только цинкован пластинка была освещена светом вольтовой дуги, стрелка гальванометра отклонилась, показывая возникновение в цепи электрического тока.

Открытия Герца и Гальвакса положили основание новой области науки, изучающей взаимодействие света и электричества. Это взаимодействие получило название фотоэлектрического эффекта.

Явления, которые наблюдали Герц и Гальвакс, имеют для современной физики огромнейшее значение. Всем известно, что энергия проявляется в различных формах. Мы знаем, что существует энергия механическая, тепловая, электрическая, световая. Мы знаем также, что по великому закону природы — .закону сохранения энергии — энергия не исчезает и не пропадает, а переходит из одного своего вида в другой. Могущество современной науки и техники и заключается в том, что человек научился сознательно превращать одну форму энергии в другую для приведения в действие различных машин и механизмов. Так, например, в паровых машинах и двигателях внутреннего сгорания мы превращаем тепловую энергию сжигаемого топлива в механическую энергию движения поршней. Механическая энергия вращения ротора превращается в динамомашине в электрический ток, а с помощью электромотора электрическая энергия может быть превращена обратно в энергию механическую. В электронагревательных приборах электрическая энергия переходит s теплоту, а различные электролампы позволяют превращать электрическую энергию в свет. В свою очередь свет может превращаться в другие виды энергии. Пользуясь светом, мы создали фотографию, — в этом случае световая энергия превращается в энергию химическую, свет действует на чувствительный слой фотопластинки. Солнечный свет играет огромнейшую роль в биохимических процессах, происходящих в растениях и организмах животных. Горячие лучи солнца нагревают освещенные тела до сравнительно высокой температуры. Современная гелиотехника уже осуществила первые практические шаги по непосредственному превращению световой энергии в энергию тепловую.

Так, овладев тайнами перехода Одного вида энергии в другой, человек получил могущественное орудие в обуздании и покорении стихийных сил природы. Однако ученым никак не удавалось осуществить переход световой энергии в электрическую. Даже теоретически не было известно, по какому принципу такой переход должен осуществляться. Правда, еще в 1839 г. французский ученый Беккерель обнаружил интереснейшее явление. Он погрузил два электрода в электролитическую жидкость; затем осветил один из электродов, — тот

час же возникла электродвижущая сила, которая исчезала всякий раз, как только Беккерель пробовал затемнять освещенный ранее электрод. Но в то время никто не мог объяснить причину этого явления.

В 1873 г. молодой английский ученый Май открыл влияние лучистой энергии на селен. Этот химический элемент является плохим проводником электричества. Но если селен осветить каким-нибудь источником света, то его электропроводность заметно увеличивается. И чем сильнее оСведание, тем лучше он проводит электричество. Это замечательное свойство селена позволило, например, построить первые приборы для передачи изображений на расстояние, т. е. осуществить светотелеграфию. Однако и в этом случае внутренний механизм такого влияния света оставался неясным. Наука пользовалась этим открытием просто как единичным опытным наблюдением и не могла сделать тех общих выводов, которые дали бы возможность сознательно вмешиваться в процесс преобразования одного вида энергии в другой.

Опыты Герца и Гальвакса впервые давали ключ к правильной разгадке взаимодействия света и электричества. Они открывали путь для дальнейшей работы других ученых в этой области.

Первые систематические исследования фотоэлектрических явлений принадлежат известному русскому физику, профессору Московского университета А. Г. Столетову. Работы его в этой области считаются классическими.

В 1888 г. профессор Столетов показал на одном из заседаний съезда естествоиспытателей исключительно интересный опыт, поразивший всех лри-сутствовавших. На демонстрационном столе были видны различные приборы. Небольшая цинковая пластинка была укреплена на деревянной подставке. На небольшом расстоянии от нее находилась на

Квант света срывает электрон с внешней, орбиты атома,

такой же подставке металлическая сетка. Цинковая пластинка и сетка были соединены с весьма чувствительным измерительным прибором — гальванометром. И вот, как-только цинковая пластинка была освещена светом вольтовой дуги, тотчас же стрелка гальванометра отклонилась, показывая наличие электрического тока в цепи.

Затем Столетов показал другой опыт. Он включил электрическую батарею между металлической сеткой и гальванометром. Разумеется, стрелка гальванометра оставалась неподвижной, так как цепь была незамкнутой: цинковая пластинка и сетка были отделены друг от друга воздушным пространством. Но как только на цинковую пластинку был направлен свет вольтовой дуги, стрелка гальванометра тотчас же отклонилась, и уже значительно больше, чем в первом опыте, несмотря на то, что цинковая пластинка попрежнему оставалась отделенной от сетки слоем воздуха. При этом отклонение стрелки показывало, что возникший под действием света вольтовой дуги постоянный ток идет только в том случае, если к цинковой пластинке присоединить отрицательный полюс батареи, а к сетке — положительный. При обратном включении полюсов батареи тока в цепи не наблюдалось даже пуд действием очень сильного света.

Этот опыт наглядно показал, что при определенных условиях эле-

17