第二百九十七章 伦琴：你了不起，你清高啊！（7.4K）

    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。

    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......

    雅文库

    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－－－－－－

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