第二百九十七章 伦琴：你了不起，你清高啊！（7.4K）
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实验室内。 在发现了这道异常光线后。 法拉第、高斯、韦伯三人不敢怠慢，立刻便聚集到了桌子边缘。 只见三个人的大脑门儿挨在一起，目光死死的盯着面前的真空管。 不知为何。 这个画面让徐云想到了自己穿越之前，曾经看到过的一个表情包： 三头金毛围在一个垫子边，目光看着垫子里一只和他们鼻子差不多大的小奶猫，旁边写着“这家伙就是新来的？”这么一行字....... 咳咳...这应该不算欺师灭祖吧。 过了一会儿。 韦伯捋了捋自己浓密的胡须，转头望向小麦，眼中带着一股疑惑： “真是奇怪啊......” “麦克斯韦同学，你是怎么发现这道光的？” 此时的小麦依旧站在开关边上，闻言指了指窗户，答道： “我刚才闪现...咳咳，我刚才站立的位置，正好对着那扇窗户。” “窗户的位置在角落，门户又被窗帘给遮住了光线，所以那一带视野相对会比较暗一点。” “结果在扭头的时候，我忽然感觉有什么东西好像在花瓶上闪了一下，但转过头的时候它又消失了，所以......” 法拉第抬起头看了他一眼，接话道： “所以你才认为这可能是幻觉，没有直接告诉我们这个现象，而是选择了自己上手验证，是吗？” 小麦轻轻点了点头。 实话实说。 刚才那道闪光出现的时间很短，他还来不及细看就消失了，所以他确实以为是自己的幻觉来着。 况且此时的窗户虽然已经拉起了窗帘，但外头可是大白天，多多少少都有些阳光会透射进来。 保不齐照在花瓶上的就是外头的光线呢？ 因此出于这个心理。 小麦并没有急着将这个情况告诉法拉第和高斯，而是自己重新摆放好花瓶，再次进行了一次实验。 整件事的前因后果确实没什么特殊的，但问题是....... 这道光线到底是怎么回事？ 它到底是怎么出现的？ 它的物理性质又是什么？ 在如今已经发现了电磁波的情况下，法拉第等人已经有资格对于一些现象进行更深入的分析了。 随后法拉第想了想，转过身，对基尔霍夫道： “古斯塔夫，你重新取一根萧炎管出来。” “记得把中间区域截取成两段，彼此中空十厘米，再做一次实验。” 基尔霍夫微微一愣，对法拉第确认道： “法拉第教授，您是说.....把一根萧炎管截取成两段？口对口间隔十厘米？” 法拉第点点头： “没错。” 基尔霍夫见说脸上露出一丝迟疑，犹豫着道： “法拉第教授，截取真空管倒是没问题，可这样一来，我们费尽心力制备的真空度就会受到影响了......” 很早以前提及过。 萧炎管...或者说魔改版的盖斯勒管在构造上有些类似克鲁克斯管。 为了便于实验观察，这种真空管是可以从中间拧成两节然后增加长度的。 例如勒纳德实验用的真空管，曾经被补长到了1.3米长。 所以单独将真空管拧成两段的做法并不奇怪，为了再增加一部分管身来方便观察嘛。 但像法拉第所言拧开后不增加管身、而是直接隔空十厘米相对的做法，无疑就有些令人费解了。 因为真空管的设计目的就是为了创造真空环境，一旦两节管身裸露在空气中，必然会导致真空度严重下降。 真空度一下降，阴极射线就不好出现了。 面对基尔霍夫的疑问，法拉第朝他摆了摆手，说道： “古斯塔夫，你先这样去做吧，我心中有数。” 眼见法拉第坚持这个做法，基尔霍夫心中虽然费解不已，但也只好乖乖照做： “明白了，法拉第教授。” 法拉第这次交由剑桥大学制备的‘萧炎管’足足有二十多根，因此基尔霍夫很快便准备好了法拉第所需要的全新设备： 一根真空管被从中分成了两截，彼此相距十厘米。 它们的外部依旧用导线连接着回路，保证阴极和阳极能够连通，不会出现短路。 同时法拉第在阳极那端的截口处放上了一个热电偶，用以观察数据。 一切准备就绪后。 法拉第再次开启了电源。 过了几秒钟。 阴极处例行出现了一道蓝白光，并且伴随着两三块暗区。 不过随着光路的行进。 当光线离开阴极截口，与空气相接触时...... 蓝白光只前进了三五厘米，便在空气中彻底消散了。 与此同时。 法拉第看了眼热电偶，上头清晰的显示着温升数值： 0.00007。 这是一个相当小的数字。 根据温升转换的公式简单计算，可以说几乎没多少阴极射线抵达阳极一端。 截口处尚且如此，就更别说阳极末端了。 见此情形。 法拉第关闭开关，与高斯和韦伯对视了一眼。 三人都从彼此的眼中，看出了一股凝重与兴奋。 这次对照实验无论是现象还是热电偶的数字反馈，都清楚的说明了一件事： 阴极射线在空气中的穿透力要比他们预想的更弱，能行进个几厘米都算长了。 而那道照射在花瓶上的光线，却足足穿透了两米的空气！ 这代表着二者的能级、波长、频率都是不同的！ 想到这里。 高斯忽然意识到了什么，从身上取出了一个圆筒式放大镜——也就是后世修表师傅常用的那种单眼放大镜，快步走到了发射出神秘射线的真空管边。 只见他俯下身，将戴着放大镜的眼睛移动到了阳极附近。 过了几秒钟。 高斯的口中忽然发出了一声轻咦，对一旁的法拉第和韦伯招了招手： “迈克尔，爱德华，你们快来看！” 法拉第与韦伯接连快步走到他身边，法拉第将手放到了高斯的肩膀上，问道： “发生甚么事了，弗里德里希？” 高斯将放大镜取下，递到二人面前，指着阳极一末端说道： “你们自己看看吧，注意两道光线的位置。” 法拉第和韦伯对视一眼，由法拉第先接过了高斯手中的放大镜。 调教好系数后。 他也戴上放大镜，弯下身观察了起来。 很快。 法拉第浓密的剑眉微微一扬，似乎发现了什么奇怪的地方，身子再次前倾了少许。 过了大概小半分钟。 法拉第深吸一口气，站起身，将放大镜和位置都让给了韦伯。 韦伯跟着复刻了一遍他的动作。 待韦伯也起身后。 高斯对着他和法拉第问道： “怎么样，迈克尔，爱德华，你们看到了吗？” 法拉第轻轻点了点头，扫了眼一旁不明所以的黎曼和基尔霍夫，缓缓道： “看到了，阴极射线在阳极的射入点与未知光线的射出点......并不在一条水平线上。” “要知道，阳极可是金属板。” 在光学领域中。 光线如果在介质中发生某些折射现象，那么它的射入点和射出点确实可能不在一条水平线。 但这种情况可能发生在晶体上，可能发生在石头内部，甚至可能发生在水里或者空气里。 却唯独不可能发生在金属板内——因为绝大部分正常厚度的金属板，根本就无法允许光穿过。 也就是通俗表达的‘金属不透明’。 造成这个现象的原因可以勉强用经典力学来解释。 也就是金属有高电导，反射率本来就高，透射光会被焦耳热耗散。 当然了。 这个解释比较浅显，根本原因还是需要量子力学才能解释，涉及到了金属中的电子能级问题。 众所周知。 各种颜色的光本质是各种波长的电磁波。 按照量子力学，物质中的电子可以处于各种或连续或分离的能量上，称为能级。 如果低能级的电子遇到一个能量合适的光子，就会吸收这个光子的能量，跳到一个更高的能级上——能量合适的意思，就是光子的能量等于高低能级之差。 一个波段的光是否会被吸收，就取决于是否存在这样的电子和两个能级。 如果不被吸收，光就通过了物质。 这就是透明。 举例而言。 如果一种物质的能级是小于等于0与大于等于5，所有的电子刚好填满小于等于0的那些能级。 那么光子的能量至少要达到5才能被吸收，小于5的那些光就通过了。 金属不透明，是因为金属中的电子能级在很大范围内是连续的，任何能量的光子进来都能被吸收。 没用的知识又增加了.JPG。爱读小说app阅读完整内容 话题回归原处。 因此对于金属阳极而言。 理论上根本不可能出现一束光从左侧穿过，接着又从右侧更下方区域出现的情况。 要么完全被阻挡，要么从某个缝隙透过——但如果是这种情况，那么射入点和射出点必然处于相同的位置。 换而言之。 生成这束异常光线的源头不是阴极也不是管内的空气电离，而是....... 阳极本身！ 想到这里。 高斯的心脏重重的漏跳了一拍，转头看向法拉第，问道： “迈克尔，阳极是哪种金属？” 法拉第微微一愣，下意识便脱口而出： “钨板！” 旋即他骤然想到了什么，猛的转头看向徐云。 不过令他惊讶的是...... 徐云此时的表情，亦是夹杂着费解、震惊与疑惑。 以法拉第的阅历判断...... 这还真不像是假的。 随后他与高斯对视一眼，沉吟片刻，出声对徐云问道： “罗峰同学，肥鱼先生有说过为什么会选择钨板做阳极吗？” 徐云这才回过神，再次一脸呆萌的摇了摇头： “我不到啊。” 法拉第认真的盯了他几秒钟，心中不由产生了些许疑惑。 难道说这事他真不知道？ 毕竟钨板这东西也算是常见电极，有些时候甚至要比锌板还更容易获得，实验室内并不少见。 一块直径一厘米的钨板，也不存在成本高低的说法。 加之“肥鱼”的居住地是尼德兰，那边又盛产钨板..... 如此一来，用巧合倒也能解释过去...... 想到这里。 法拉第虽然心中还有犹疑，但依旧缓缓收回了目光。 看着重新将注意力放回真空管的法拉第，徐云不由轻轻舒了口气。 还好还好，这次总算是糊弄过去了。 虽然从理论角度上来说，铜板、锌板都可以激发出这个特殊射线。 但这些材质的激发条件比较复杂，最少需要一个高压发生器。 高压发生器这玩意儿虽然不难找，但想要将它合适的加入阴极射线的研究过程却不是一件易事。 一旦等到法拉第等人发现其实不需要高压发生器就能生成阴极射线，那么很容易便会将神秘射线的出现原因怀疑到自己身上。 这显然不是一件好事。 实际上。 徐云这次也确实没有引导法拉第等人发现新射线的打算，他的预期目标其实到阴极射线就完事儿了。 结果没想到他费尽心思的将历史往前推了一小步，小麦这个二愣子...或者说气运之子，傻乎乎的再将历史往前踹了一脚...... 没错。 气运之子。 为啥要这么说呢？ 原因很简单。 小麦发现的这种光不是其他东西，正是赫赫有名的....... X射线！ 历史上X射线的发现者是威廉·康拉德·伦琴，他发现X射线的过程被记录在了小学（还是中学忘了）课本上。 那是在1895年11月8日的傍晚，伦琴例行开始研究起了阴极射线。 当时为了防止外界光线对放电管的影响，也为了不使管内的可见光漏出管外，他把房间全部弄黑，还用黑色硬纸给放电管做了个封套。 为了检查封套是否漏光，他给放电管接上电源，他看到封套没有漏光而满意。 可是当他切断电源后，却意外地发现一米以外的一个小工作台上有闪光，闪光是从一块荧光屏上发出的。 然而阴极射线只能在空气中进行几个厘米，这是别人和他自己的实验早已证实的结论。 因此伦琴做出了一个判断： 这不是阴极射线，而是一种新射线。 后来伦琴经过反复实验，最终确定了这是一种尚未为人所知的新射线，便给它取了个名字： X射线。 再后来，一个经典出现了： 某天他夫人到实验室来看他时，他请她把手放在用黑纸包严的照相底片上，然后用X射线对准照射了15分钟。 显影后。 底片上清晰地呈现出他夫人的手骨像，手指上的结婚戒指也很清楚。 许多人时隔多年，都对伦琴夫人的那张手骨照片印象深刻。 后来伦琴还凭此获得了诺贝尔奖，成为了第一届诺贝尔物理学奖的得主。 但一方面。 由于受众年龄的问题，课本上对于伦琴发现X射线的过程并没有太过深入的进行描述。 在原本历史中，伦琴发现X光的过程其实远远没有书上写的那么简单。 读过光学的同学应该都知道。 光，实际上就是能量的传递，其本质是一种处于特定频段的光子流。 光源发出光，是因为光源中的电子获得额外能量，在跃迁过程中以波的形式释放能量。 太阳光、电光、火光都是如此。 因此呢。 本质上光又是一种电磁波，是依靠光子传递的能量信息。 有能量，那么自然就有频率之说了。 人眼在长期进化中，只对波段约380~780nm的频段感光，因此这个特定频段的电磁波被称为可见光。 也就是赤橙黄绿青蓝紫等等。 而除了可见光之外，还有许多人眼看不见的光。 如无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线，就属于看不见的光。 这些光都是电磁波谱中的某一个波段和频率。 X射线是仅次于γ射线的电磁波，波长在10纳米~0.01纳米之间，频率在3^16~3^20赫兹之间，能量为124eV~1.24MeV。 这是每一个光子的能量，x射线属于高能射线，因此它的穿透力很强。 当X射线照射人体时。 一部分x射线被人体物质吸收，大部分则会从原子隙缝穿越透过。 频率越高波长越短的X射线能量越大，穿透能力越强。 在穿透物体的过程中。 根据物体的密度和厚度，X射线的吸收度不一样。 因此穿越的X射线就有强有弱，这样就在感光胶片中显示出被穿越物体的结构来——这就是后世X光的原理。 说到这里，那么问题就来了： 既然X射线是不可见光，那么伦琴是怎么注意到它的呢？ 课本上只是写了伦琴在真空管外的屏幕上发现了光点，但X射线不可见，理论上也注意不到它才对嘛。 当然了。 看到这里，或许有人会问： 不对吧。 为什么紫外线可不见，但紫外线灯却能看到紫光呢？ 原因很简单： 因为紫外线灯的厂商在灯内加入了光引发剂或光敏剂，经过吸收紫外线光后产生活性自由基或离子基，从而引发聚合、交联和接枝反应。 这个过程有个专属名词，叫做UV固化。 UV光辐射物理性质类似于可见光，所以你才能见到紫外线灯的‘光线’。 真正的紫外线，你是看不到的。 因此对于伦琴而言。 即使在密闭的屋内，顶多也就阳极处会因为电离效果而出现少许光线（也就是法拉第他们观察到的射出点），而末尾处应该是看不到才是。 真正帮助伦琴发现X射线的，其实是一种叫做氰化铂酸钡的东西。 它在与X射线接触后，便会发出一种可见的荧光。 氰化铂酸钡是一种19世纪常见的涂料，实验室和文艺创作中都很常见。 当时伦琴见到投射有X射线光斑的东西，便是一枚涂有氰化铂酸钡的荧幕。 而如今这间实验室内。 唯一涂有氰化铂酸钡的，便是....... 小麦所见到的那个花瓶外饰。 所以有些时候徐云真的不得不怀疑，世上是不是真有气运之子这种说法。 在他的计划中。 之所以会在实验过程使用钨板做阳极，目的只为了将它固定成一种阴极射线研究的常用材料。 就像电解池常用铜棒一样，让后人养成一种习惯。 等使用的人一多，短则三五年，长则十一二年。 总会有人凑巧的见到X射线打在类氰化铂酸钡材料上的现象。 届时呢，徐云已经安然魂归故里（？）。 时间上又与现如今有一定缓冲期，无疑称得上是一个非常精妙的安排。 结果谁能想到。 小麦这货不讲武德，愣是找到了屋内唯一涂有氰化铂酸钡的花瓶，它还偏偏就在X射线的光路上....... 与此同时。 一千公里外的尼德兰。 一座叫做阿佩尔多恩的小城里。 某所幼儿园内。 一位正在准备午睡、面容看上去普普通通的小男孩，忽然伸出手，抓了抓空气。 不远处的保育员见到了这一幕，便走过来问道： “发生了什么事吗？” 小男孩下意识的张了张嘴。 不知为何，他忽然感觉心中空落落的，仿佛...... 有什么东西失去了一般。 不过最后，他还是摇了摇头： “我没事，桑奇老师。” “那就先睡午觉吧，伦琴。” ............... －－－－－－题外话－－－－－－ 推一本书，《我在不列颠当锦衣卫》，剧情就是明朝殖民了全世界，东方蒸汽朋克，机械科技和超凡力量。有点克苏鲁和scp元素，感兴趣的可以去看看哈，也是个老牌作者了新手钓鱼人的走进不科学