1879年8月22日,英国科协在伦敦举行科学报告会。许多科学家在开会前几小时就赶到了会场,希望能占上一个前排的好位置。因为那天是有名的克鲁克斯教授作报告,并且还要当众表演各种各样的放电管,来晚了坐在后面怎么能看得清楚呢?
克鲁克斯也忙得够呛!他和他的助手一起,几乎把他的实验室的东西都搬来了。讲台上放了好几张桌子,桌子上摆满了各式各样的放电管,还有高压感应线圈、蓄电池等等。
在热烈的掌声中,克鲁克斯开始作报告。他详细地介绍了他一年来研究阴极射线的成果。
克鲁克斯指出:在盖斯勒管中是低压气体在发光,不论管子是什么形状,在高压电的作用下,充满整个管子的低压气体都会发出明亮的辉光。但是在高真空放电管中只有阴极射线,阴极射线是走直线的,并且是肉眼所看不见的,我们能看见的只是由阴极射线打在玻璃管壁上而引起的荧光。
他的助手搬来一个V形放电管,上面两端接有电极。克鲁克斯将电源接到放电管上以后,报告厅窗上的帷幕拉上了,大厅里的灯也熄灭了。在黑暗中,大家看到V形管右半部管壁发出一股微弱的荧光,管底则发出一片明亮的荧光,而管子左半部却完全是黑暗的。
克鲁克斯说明右边管子头上接的是阴极,左边接的是阳极。接着,他把电极交换了位置,结果V形管左半部有荧光,而右半部变成黑暗的了。
克鲁克斯说:很清楚,阴极射线是由阴极发出来的,它不能拐弯。
接着助手又搬上两个大的梨形放电管。通电后,在阴极对面的玻璃壁上发出一片绿色的荧光。克鲁克斯把一个放电管立了起来又放下,这时在管中竖立起一片十字形的金属片,这金属片挡住了阴极射线,玻璃壁上出现了十字形的黑影,非常清楚。
克鲁克斯说:虽然阴极射线像光线一样可以生成影子,但是它不是光线。
他把另一个放电管中的挡片立起来,同样出现了黑影。
他说:这个挡片是透明的云母做的,光线能透过,阴极射线却透不过。那么阴极射线是什么呢?请看下一个实验。
一个长长的放电管搬上来了。这管子做得十分巧妙,中间平行地安放着两根玻璃棒,就像火车的轨道一样,在玻璃轨道上安放着一个云母片做的小风车。通上电以后,小风车开始转动,离开阴极向阳极跑去。把电极互换以后,原来的阴极变成阳极,原来的阳极变成阴极,小风车又往回转动。
克鲁克斯告诉大家,由阴极发出来的射线实际上是微小的粒子流,它们打在小风车一侧的翼上就会使风车转动。
克鲁克斯表演了各种各样的放电管,有的里面放着铂铱片,在阴极射线集中射击下发热发光;有的里面放了一块钻石,有的放着各种矿石,这些物质在阴极射线的射击下发出五颜六色的光芒。他说,分析这些光的光谱,可以鉴定物质的化学组成。
最使人惊叹不已的是这样一个放电管:阴极做成了凹面镜形,所以发出的阴极射线聚焦在一个小点上。在管中装了一个可以转动的风车,在风车和阴极之间立着一块挡板。通电以后,阴极射线射在挡板上,风车静止不动。这时候,克鲁克斯把一块磁铁挂在放电管上面,在磁场的作用下,阴极射线往上偏转了,通过挡板的上方射在风车的翼上,于是风车就飞快地转动起来。克鲁克斯又把磁铁转了180°,磁场方向也跟着变了180°,阴极射线反过来向下偏转了,通过挡板的下方射在风车翼上,于是风车就反方向转动起来。
克鲁克斯反复地转动磁铁,风车就一会儿正着转,一会儿反着转。风车上画了清晰的螺旋线,所以由螺旋线是展开还是收缩可以看清风车旋转的方向。
“啊!真是妙极了!”人们惊呼。
克鲁克斯告诉大家,光线是不能被磁场弯曲的,而阴极射线能被磁场弯曲,这说明阴极射线不仅是一种粒子流,而且是带电的粒子流。
各种放电管都表演过了,窗上的帷幕打开了。最后,克鲁克斯对这些实验作了总结,他指出:阴极射线是一种物质的流,是带电的物质的流,它以很高的速度离开阴极,这是由于同性相斥,它带的显然是阴电。
这是一种什么样的物质呢?这不是我们通常见到的三种形态的物质,不是固态的,不是液态的,也不是气态的,而是超气态物质,在放电管中的物质是第四态物质。
在极其热烈的掌声中,克鲁克斯结束了他的科学报告。大家涌上台去,更仔细地察看那些巧妙的放电管。这一系列精彩的科学实验使大家赞叹不已!阴极射线是一种带负电的粒子流,是一种前所未知的新物质。
许多科学家回去之后都装起了克鲁克斯管,想揭开阴极射线之谜。