Техника - молодёжи 1951-08, страница 32

недобросовестно обращавшемуся с фактами. Он не мог пройти мимо попыток исказить истину, отнять у Dyc-сксй пауки то, что ей принадлежало по праьу А опыты шли и шли.

Снгва, точно помолодев, Столетов часами готов был сидеть у своих приборов в этой глубокой беседе с природой.

Ученый заставил природу ответить на все вопросы, которые он ей задал. Влияет ли размер электродов на величину тока? Да, влияет, сказали Столетову опыты. Во сколько раз он увеличивает электроды, во столько же раз растет и сила тока.

Столетов исследовал зависимость фотоэффекта от со-гсава света. Вот удивительный факт.

Поставленная перед фонарем тонкая стеклянная пла-■тичка мгновенно прекращает ток. Диск поирежнему •. свещен, но тока теперь нет.

Исследователь берет кварцевую пластинку. Ток ос-чабевает, но не прекращается.

Очевидно, не зее лучи, содержащиеся в свете дуги, действуют на диск. С текло, вероятно, поглощает канул-то дгьтельлуто часть лу-ей электрической дуги, которую кварц поглощает только отчасти.

Проделав много спььов с различными веществами, Столетов приходит к убеждению, что ток порождается невидимыми ультрафио\етсвими лугами, лучами с меньшей длиной волны, чем у видимого света.

Ультрафиолетозые лу«и стекло не пропускает. Их сильно поглощает л атмосфера: цо поверхности земли их доходит мало. Значит, солнечный свет, свет, более яркий, чем свет дуги, не должен действовать на конденсатор, решает Столетов.

И вот в един из погожих солнечных дней Иван Филиппович Усэгин вынес конденсатор на балкон. Провода от прибора тянулись в глубь комнаты.

Мощный солнечный спет бил в начищенный цинк но «зайчик» гальванометра не шел )хнулся!

Удивительную особенность взаимодействия света и заряженного тела обнаружил Столетов.

Для того чтобы возник фототок, недостаточно того-чтобы свстовое излучение было сильным. Даже очень ?ркий свет, но содержащий лучи с длинами волн большими, чем некоторая предельная длина, не породит фототока

В опектре волн существует как бы порог, переступив который можно наблюг.ать фотоэффект.

Выяснил Столетов и то, как зависит фитоэффект от материала, из которого сделаны электроды.

Рядом опытов он подтверждает свою мысль, что чувствительность вещества конденсатора находится в прямой зависимости от тол, как сильно это веще-ст_о поглощает действенные лучи.

Эти опыты д.али ему возможность сделать особенно чуЕствительные к свету электроды Он нашел, что металлы, покрытые анилиновыми красками, своей чувствительностью превосходят металлы даже только что начищенные.

Изучение чувствительности металлов было закончено. Можно было двигаться дальше

Столетов установил еще одну особенность фотоэффекта: его зависимость от температуры.

Сконструировав специальную установку, позволяющую нагревать весь конденсатор. Столетов неопровержимо доказал poci си\ы фототока с ростом температуры. Физик же Гоор утверждал, что чувствительность эл. ктрода уменьшается по мере нагревания "Л сг.ова — вперед.

Еще в пору своей работы над контрольным конденсатором Александр Григорьевич задумался: в силу каклй же именно причины существует постоянство соотношений в показаниях контрольного и главного гальванометроь соединенных с двумя совершенно различными, по-разному заряженными конденсаторам л'! Глубоко { -здумыьая, он прихедит к такой мысли vЧтобы объяснить себе эту пропппциональность, необходимо допустить, что, при равных прочих УСЛОВИЯХ, действие (сила тока) пропорционально напряженности освещения или. лучше сказать, количеству активных лучей». Это была рабочая гипотеза.

Ч^обы она сала теорией, нужен опыт —великий, неподкупный судья всякого теоретического построения Надо было один и теп же конденсатор освещать по-разному: то сильнее, то слабее. Силу сгетг np,i этом нужно было изменять точно в заданном отношении. В результате долгих размышлений Столетов суме\ сконетруирочать изящное и прс стое устройство, позволяющие точно управлять силой света.

На пути луча он поставил большой картонный круг с семью окошками, расположенными по окружности

Площадь всех окошек и промежутков между ними' была одинаковой.

В начале опыта диск стоял неподвижно. Свет через окошко падал на конденсатор.

Затем диск приводился ь быстрое вращение. При каждом обороте луч света семь раз прерывался и семь раз пропускался. В среднем пластины конденсатора достигала только половина лучей, бросаемых фонарем.

Это сразу почувствовал «зайчик» гальванометра Когда диск завращалея. «зайчик» стронулся и остановился на полпути к нулевому делению Ток в цепи уменьшился вдвое, то-ееть рорно во столько же. во сколько уменьшилась сила света.

«Значит, действительно, — удовлетворенно записал Столетов, — эффект пропорционален энергии активных лучей». Так скупыми словами сформулировал исследователь важнейший закон фотоэффекта.

Опыт с прерыЕИстым лучом натолкнул Столетова на новые искания.

Столетов убедился: свет действует на металл быстро. Ведь при вращении диска конденсатор озаря\ся короткими вспышками.

Но сказать, что свет действует на метал v быстро, — это еще не ответ. Насколько быстро реагирует металл на свет? Возможно, что конденсатор мгновенно отзывается на свез рождением тока с силой, соответствующей силе этого света Если это так, то ток в цепи состоит из отдельных электрических толчков, мгновенно возникающих в момент освещения и исчезающих тотчас же, как оно окончилось.

Но, возможно, все происходит по-иному. Мс жет быть, конденсатор обладает своеобразной инерцией? Ь начале освещения он как бы «раскачивается-!, сила ток_а в цепи, вырастая постепенно, лишь через некоторое, хотя бы и очень короткое время достигает своего наибе \ьшего значения. Когда ж с наступает затемнение электродов, ток исчезает не сгазу, сила его пропадает постепенно. Если все это так, может статься, что и прерызисч ый свет породит ток, не прекращающийся ни ча миг, только слегка пульсирующий.

Где же истина?

Что происходит в действительности?

Прежний опыт с вращением диска - Столетовз' ясно — эту дилемму редшть не mi >жет. Па пути стоит инердия гальванометра: какой бы гок ни шел в цепи-пульсирующий или прерывистый — «зайчик» га\ьва-нометра будет показывать некоторое среднее значение. — ведь подвИ2.ная рамка гальванометра не смо-же-т угнаться за быстрыми изменениями тока.

Не Столетов не стал втупик, он сумел так поставить опыт, что даже неповоротливый гальванометр ока: алел способным принять участие в погоне За сверхъестественно быстрым явлением.

Главной частью новой установки попрежиому служил диск с прорезанными в нем окошками — секторами. Но теперь с этим диском был скреплен коммутатор: эбоьитевыЬ кружок с восемью металлическими накладками по окружности. Коммутатора касались три металлические кисточки. Две из них сс единялись с отрицательным полюсом батареи, одна непосредственно, другая чере-» гальванометр. Они были расположены так, {то когда одна из них касалась металлической накладки, другая находилась в промежутке между накладками.

Третья кисточка скользила по кольцу, соединенному со всеми накладхами коммутатора. Провод от нее тянулся к цинковому диску конденсатора.

Сетка, как и всегда, была соединена с положительным полюсом батареи.

При вращении коммутатора первые две кисочки попеременно то включали гальганометр в цепь то пропускали ток по проводу мимо него.

Повернуг нужным обра юм коммутатор относительно картонного диска, экспериментатор йог обеспечить такие включения гальванометра, чтобы он измерял ток от момента, когда электрод затемнен наполоаину и освещенная часть его убывает, до момента, когда он тоже открыт лучам наполовину, но его освещенная часть растет.

Можно было установить коммутатор и так, чтобы гок измерялся в промежутке между «полнолунием» эл. ктрода до момента полного его затемнения и т. д.

Во всех этих случаях гальванометр в сил/ инерции будет показывать среднее значение силы тока за измеряемый промежуток времени.

Но теоретические расчеты говорили, что эти средние значения должны быть разными, в зависимости от того, какой -ток течет в цепи.

Если в цепи возникает пульсирующий ток, то показания "ал! нанометра должны сначала расти, потом уменьшаться и снова раСти по мерь увеличения скорости рращения.

30