|
|
|
|
|
|
|
物理学家
克鲁克斯(Crookes,Sir William) 英国物理学家。1832年6月17日生于伦敦;1919年4月4日卒于伦敦。 克鲁克斯的父亲原是一个穷裁缝,后来靠一宗精明的不动产投资发了财。克鲁克斯于1848年进入皇家化学学院,在霍夫曼的指导下学习。尽管他有这样的条件,尽管他又于1851年发表了有关有机化合物的第一篇文章,他还是脱离了有机化学。最后,他继承了父亲的财产,便从此专心从事研究,过起安稳日子来。 基尔霍夫的研究成果引起了他的极大兴趣,他便投身于光谱学的研究。他过去所研究的有机化合物是一种含硒的有机化合物,他手头也有可提取硒的矿石,就从光谱学角度研究了它们。1861年,他在其光谱中发现一条不属于任何已知元素的美丽的绿线。因此发现了一种新元素,他给它取名为铊意思就是“绿枝”。1863年,他因此被选入皇家学会。 在研究铊的原子量时,克鲁克斯在真空中进行称量,以避免大气浮力作用所引起的误差。然而,天平不时出现摇忽不定的摆动,因此,克鲁克斯便开始研究物体在真空中的特性。1875年,他发明了辐射计,这是一个装在真空中的一套很小的可绕枢轴旋转的叶片装置。每个叶片的一侧被涂黑以便吸热,另一侧为亮白色以反射热。在有阳光或其他辐射的情况下,叶片稳定地转动。这种转动并非只由阳光辐射所致,因为,如果将容器抽到特别高的真空度,则尽管辐射强度不变,却不会发生转动。那么看来,这种转动是由于近真空的空气分子造成的,这些分子从每个叶片的受热的一侧弹出,弹跳得比从亮侧更有力,从而“踢”动叶片旋转。尽管辐射计一直象是个玩具,但却为气体分子运动论提供了一个新的证据。麦克斯韦本人在此基础上建立了有关辐射作用的理论。 克鲁克斯对真空的新兴趣,自然而然地导致他研究抽空的盖斯勒管加上高电位时,在阴极周围所出现的辐射和发光现象。克鲁克斯想出了获得更好真空的种种方法,而到1875年就制得改进的真空管,管中的气压仅是盖斯勒管的1/75,000,在这样的真空管里就能更有效地研究辐射。从那时起,这种管子一直被称为克鲁克斯管。(获得真空的新技术使爱迪生的白炽灯从此可以大批生产。) 克鲁克斯在十九世纪七十年代独立地仔细研究了普吕克和希托夫曾研究过的课题,但是克鲁克斯把研究结果介绍得更加系统、更富有戏剧性。他指出戈尔德施泰因刚命名为阴极射线的阴极辐射线以直线运动。把小物体置于辐射线中,管端荧光中就有清晰的阴影出现。克鲁克斯还指出,辐射线照在小轮一侧就能使小轮转动。所有这些都可以通过假设阴极射线为电磁性的辐射来解释(太阳的电磁辐射毕竟能够间接地转动辐射计),但有一个实验结果依然无法解释,这就是磁铁可使辐射线转向。他因而相信,他正在研究的不是电磁辐射,而是高速直线运动的带电粒子。 克鲁克斯把这些带电粒子说成是物质的第四态,或一种超气体,比普通气体更稀薄、更难以触摸到,就象普通气体比之于液体一样。科学家们对这种看法持保留意见甚至敌视态度。但不到二十年,J.J.汤姆逊便证明克鲁克斯是完全正确的,斯托尼所创造的一个新名词“电子”即出现在科学舞台上。 克鲁克斯有好几回几乎做出伟大的发现,但总是失之交臂。他不止一次地由于开动克鲁克斯管使底片出现黑翳,即使这些底片被封装在盒里也是如此。然而,他未能领会到这两者的关系,而十几年后伦琴用同样的克鲁克斯管发现了X射线,从而发动了第二次科学革命。同样,克鲁克斯的一些看法几乎使他发现同位素,但他又功败垂成,把这个伟大的机会留给了索迪。 克鲁克斯不象开尔文,他保持了自己的创造活力,没有让科学发展的突飞猛进的步伐把他抛在后面。贝克勒耳发现放射性,激励了克鲁克斯独立地研究神秘的铀。1900年,他发现盐溶液经某种处理,可沉淀出少量物质,这少量的物质里含有很强的放射性。留在溶液里的铀几乎是无放射性的。克鲁克斯曾一度认为,具有放射性的物质其实不是铀,而是某种杂质。 他在这一点上有对的一面也有错的一面。如贝克勒耳所指出的,钝化铀恢复放射性,所以,似乎铀在进行辐射时转化为另外一种放射性比原体铀强得多的东西。这种新产物可从铀里分离出来,留下放射性小得多的原体,但也决非完全不带放射性。 这是第一次表明放射性涉及元素的转变,对此,晚年极端保守的开尔文是极力反对的。 1903年,克鲁克斯指出,a射线粒子(放射性物质的一种辐射)使硫化锌发光,在显微镜下可看到这种发光由许多闪光点组成。很容易想到,每个闪光点是单个a粒子撞击的结果。结果,克鲁克斯发明了闪烁镜,后来卢瑟福将它极有效地用在一些特别惊人的实验中。 1897年,克鲁克斯被封为爵士,1913年到1915年任皇家学会主席。
|
|
|
|
设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 友情链接 | 版权申明
Copyriht 2007 - 2008 © 科普之友 All right reserved |