第409節(jié)
刷啦啦—— 片刻過后。 教室黑色的布簾盡數(shù)被放了下來。 加上教室本就處于偏僻的角落,因此屋內(nèi)此時不說漆黑一片吧,至少可以算是‘暗室’的標準了。 徐云又最后檢查了一番設備,接著按下了設備開關。 比起昨天的實驗,今天徐云所準備的發(fā)生器在規(guī)格上要更加精細一些: 銅球依舊不變,不過連接銅球的銅棒長度統(tǒng)一恒定在了12英寸,正方形鋅板的邊長則是16英寸。 很快。 滋滋滋—— 隨著電壓的升高,火花再次出現(xiàn)了。 咻—— 緊接著。 隨著光線的反射,接收器上也同時出現(xiàn)了火花。 見此情形。 法拉第等人又彼此對視了一眼,瞳孔中閃過一絲疑惑。 現(xiàn)象依舊令人震撼,但似乎…… 與昨天的沒什么差別? 不過很快。 法拉第的注意力便被徐云手中的某個東西吸引了: 那是一個類似手電筒大小的玻璃管,內(nèi)中放著一些黑色的粉末,看起來有些像是芝麻粉。 玻璃管外則有一根導線,導線兩端與玻璃管的兩頭對應連接,形成了一個回路,其中一端還掛著一臺電壓表。 法拉第見狀不由站起身,走到徐云身邊,指著玻璃管道: “羅峰同學,這是什么東西?” 徐云看了他一眼,揚了揚玻璃管,笑著解釋道: “這是一個金屬屑檢波器?!?/br> “金屬屑檢波器?” 法拉第重復了幾遍這個詞,忽然想到了什么。 只見他猛然抬起頭,目光看向了那塊固定在墻上的巨大鍍鋅金屬板。 過了一會兒。 他面帶感慨的看向徐云,了然道: “原來如此……我明白了,是駐波,肥魚先生他利用了駐波,對嗎?” 徐云笑著點了點頭。 眾所周知。 光電效應作為物理學史上一個閃耀無比的節(jié)點,它在理論上的衍生方向多如牛毛,但在概念意義上其實主要只有兩點。 首先便是反駁了光的波動說——它給波動說的大動脈上狠狠的來了三刀。 第一刀就是截止頻率。 也就是對于某種金屬材料,只有當入射光的頻率大于某一頻率v0時,電子才能從金屬表面逸出形成光電流。 這一頻率v0稱為截止頻率,也稱紅限頻率,極限頻率。 如果入射光的頻率v小于截止頻率v0,那么無論入射光的光強多大,都不能產(chǎn)生光電效應。 而按照波動光學的觀點。 無論頻率是多少,只要光強大,時間長,電子就能獲得足夠的動能脫離陰極。 第二刀是不能解釋為什么存在截止電壓,且只隨頻率變化: 按照波動光學的觀點,脫離陰極的電子的動能,應該正比于正比于光強和照射時間。 因此電子動能上限應隨著光強和照射時間而變化,也就是截止電壓會隨著光強變化。 第三刀則是瞬時性的問題——即使光很弱,光電效應的反應時間還是很快,而且不隨光強變化。 按照波動光學的觀點。 在特定截止電壓下,產(chǎn)生光電效應的時間應該與光強成反比。 但事實上在光電效應中無論何光強,只要滿足截止頻率和截止電壓的要求,光電效應的產(chǎn)生時間都在10e-14s量級。 不過還是那句話。 1850年的科學界對于微觀領域的認知還是太狹窄了,因此徐云并不準備在此時把整個光電效應的真相解釋清楚。 沒人知道答案,才能叫做烏云嘛。 他只是一個普通的搬運工,做了一點微小的工作而已,解答的事兒還是另請高明吧。 而除了反殺波動說之外。 光電效應的另一個概念級意義,就是驗證了電磁波的存在。 要知道。 如果單看光電效應現(xiàn)象本身,其實是不足以支撐電磁波……或者說“初級線圈電磁振蕩,次級線圈受到感應”這個結論的。 那么赫茲是怎么實錘驗證電磁波的呢? 答案就是駐波法。 簡單的說,駐波駐波,就是賴著不走的波。 賴在那里不走呢? 當然是賴在兩個對立的平行墻面之間。 一個空間有三組對立的平行墻面,也就是你的前后、左右和上下。 它的實質就是空間的共振現(xiàn)象,綜合方程為y=y1+y2=2acos2π(x/λ)cos2π(t/t)。 從這個方程不難看出。 駐波的節(jié)距等于n倍的半波長,所以只要知道節(jié)距就能計算出原本的波長。 那么這樣一來,驗證電磁波的問題便可以歸結到另一個新環(huán)節(jié)了: 怎么確定節(jié)距? 在1887年,赫茲用一個精妙的設計給出了答案: 他先是同樣安排了一間密室,隨后設計出了一個由電波環(huán)原理組成的檢波器,用檢波器來對駐波進行了檢測。 這個檢波器不會顯示數(shù)字,但可以根據(jù)不同的情形發(fā)出火花: 波這玩意有波峰和波谷,檢波器在波峰和波谷的時候火焰最亮,在波峰與波谷之間的0值時沒有火焰。 由此測算自己所站的位置,就可以得出駐波的節(jié)距。 當然了。 赫茲的檢波器比較原始,靈敏度很低,所以徐云這次在檢波器上進行了一些改造: 他制作了一個鐵屑檢波器。 在光電效應沒有發(fā)生的時候,鐵屑是松散分布的。 整個檢波器就相當于斷路,電表就不會顯示電流。 而一旦檢測到電磁波。 鐵屑就會活動起來,聚集成一團,起到導體的作用,激活電壓表。 越靠近波峰或者波谷,鐵屑凝聚的就越多,電表上的數(shù)值也會越大。 這樣一來,比起rou眼觀測無疑是要清晰且精確的多了。 某種意義上來說。 這也是物理這門學科最為吸引人的地方。 有些時候你并不需要什么精確到飛米納米尺度的設備,思路才是最重要的。 像徐云當年在學校里的時候,有個實驗需要模擬蛛絲的震蕩,但一時間又找不到震蕩周期合適的設備。 結果有個女漢子當場掏出了按x棒和護x寶,隔著海綿墊完美模擬出了需要的周期數(shù)據(jù)。 那事兒一度成為了科大的傳說,后來徐云他們同學會的時候都還提起過。 當然了。 徐云他們一直有件事沒和那個妹子說清楚——后來大家想了想,其實用剃須刀也是差不多的…… 咳咳,言歸正傳。 思路已經(jīng)明晰,剩下的就很簡單了。 徐云讓發(fā)生器保持啟動狀態(tài),將威廉·惠威爾準備好的幾個檢波器分法給了眾人,對駐波展開了檢測。 “這里電壓表為0,是個零值點!” “1.7v……還有比我更大的嗎?” “……應該沒有了,1.7看來就是波峰和波谷的位置?!?/br> “1.5……1.6……1.7,找到了,我這里是個峰值區(qū)域!” 一眾大佬的聲音在屋內(nèi)此起彼伏,很快,幾個駐波的節(jié)距就被檢測了出來。 “0.26米……” 看著統(tǒng)計對照后的數(shù)值,法拉第摸了摸下巴: