第299章 倫琴：你了不起，你清高啊！（7.4K）

  實驗室內。

  在發現了這道異常光線後。

  法拉第、高斯、韋伯三人不敢怠慢，立刻便聚集到了桌子邊緣。

  只見三個人的大腦門兒挨在一起，目光死死的盯著面前的真空管。

  不知為何。

  這個畫面讓徐雲想到了自己穿越之前，曾經看到過的一個表情包：

  三頭金毛圍在一個墊子邊，目光看著墊子裡一只和他們鼻子差不多大的小奶貓，旁邊寫著“這家夥就是新來的？”這麽一行字
  咳咳這應該不算欺師滅祖吧。

  過了一會兒。

  韋伯捋了捋自己濃密的胡須，轉頭望向小麥，眼中帶著一股疑惑：
  “真是奇怪啊”

  “麥克斯韋同學，你是怎麽發現這道光的？”

  此時的小麥依舊站在開關邊上，聞言指了指窗戶，答道：

  “我剛才閃現咳咳，我剛才站立的位置，正好對著那扇窗戶。”

  “窗戶的位置在角落，門戶又被窗簾給遮住了光線，所以那一帶視野相對會比較暗一點。”

  “結果在扭頭的時候，我忽然感覺有什麽東西好像在花瓶上閃了一下，但轉過頭的時候它又消失了，所以.”

  法拉第抬起頭看了他一眼，接話道：
  “所以你才認為這可能是幻覺，沒有直接告訴我們這個現象，而是選擇了自己上手驗證，是嗎？”

  小麥輕輕點了點頭。

  實話實說。

  剛才那道閃光出現的時間很短，他還來不及細看就消失了，所以他確實以為是自己的幻覺來著。

  況且此時的窗戶雖然已經拉起了窗簾，但外頭可是大白天，多多少少都有些陽光會透射進來。

  保不齊照在花瓶上的就是外頭的光線呢？
  因此出於這個心理。

  小麥並沒有急著將這個情況告訴法拉第和高斯，而是自己重新擺放好花瓶，再次進行了一次實驗。

  整件事的前因後果確實沒什麽特殊的，但問題是.
  這道光線到底是怎麽回事？

  它到底是怎麽出現的？
  它的物理性質又是什麽？
  在如今已經發現了電磁波的情況下，法拉第等人已經有資格對於一些現象進行更深入的分析了。

  隨後法拉第想了想，轉過身，對基爾霍夫道：
  “古斯塔夫，你重新取一根蕭炎管出來。”

  “記得把中間區域截取成兩段，彼此中空十厘米，再做一次實驗。”

  基爾霍夫微微一愣，對法拉第確認道：
  “法拉第教授，您是說把一根蕭炎管截取成兩段？口對口間隔十厘米？”

  法拉第點點頭：

  “沒錯。”

  基爾霍夫見說臉上露出一絲遲疑，猶豫著道：
  “法拉第教授，截取真空管倒是沒問題，可這樣一來，我們費盡心力製備的真空度就會受到影響了.”

  很早以前提及過。

  蕭炎管.或者說魔改版的蓋斯勒管在構造上有些類似克魯克斯管。

  為了便於實驗觀察，這種真空管是可以從中間擰成兩節然後增加長度的。

  例如勒納德實驗用的真空管，曾經被補長到了1.3米長。

  所以單獨將真空管擰成兩段的做法並不奇怪，為了再增加一部分管身來方便觀察嘛。

  但像法拉第所言擰開後不增加管身、而是直接隔空十厘米相對的做法，無疑就有些令人費解了。

  因為真空管的設計目的就是為了創造真空環境，一旦兩節管身裸露在空氣中，必然會導致真空度嚴重下降。

  真空度一下降，陰極射線就不好出現了。

  面對基爾霍夫的疑問，法拉第朝他擺了擺手，說道：

  “古斯塔夫，伱先這樣去做吧，我心中有數。”

  眼見法拉第堅持這個做法，基爾霍夫心中雖然費解不已，但也隻好乖乖照做：
  “明白了，法拉第教授。”

  法拉第這次交由劍橋大學製備的‘蕭炎管’足足有二十多根，因此基爾霍夫很快便準備好了法拉第所需要的全新設備：

  一根真空管被從中分成了兩截，彼此相距十厘米。

  它們的外部依舊用導線連接著回路，保證陰極和陽極能夠連通，不會出現短路。

  同時法拉第在陽極那端的截口處放上了一個熱電偶，用以觀察數據。

  一切準備就緒後。

  法拉第再次開啟了電源。

  過了幾秒鍾。

  陰極處例行出現了一道藍白光，並且伴隨著兩三塊暗區。

  不過隨著光路的行進。

  當光線離開陰極截口，與空氣相接觸時
  藍白光隻前進了三五厘米，便在空氣中徹底消散了。

  與此同時。

  法拉第看了眼熱電偶，上頭清晰的顯示著溫升數值：
  0.00007。

  這是一個相當小的數字。

  根據溫升轉換的公式簡單計算，可以說幾乎沒多少陰極射線抵達陽極一端。

  截口處尚且如此，就更別說陽極末端了。

  見此情形。

  法拉第關閉開關，與高斯和韋伯對視了一眼。

  三人都從彼此的眼中，看出了一股凝重與興奮。

  這次對照實驗無論是現象還是熱電偶的數字反饋，都清楚的說明了一件事：

  陰極射線在空氣中的穿透力要比他們預想的更弱，能行進個幾厘米都算長了。

  而那道照射在花瓶上的光線，卻足足穿透了兩米的空氣！
  這代表著二者的能級、波長、頻率都是不同的！

  想到這裡。

  高斯忽然意識到了什麽，從身上取出了一個圓筒式放大鏡——也就是後世修表師傅常用的那種單眼放大鏡，快步走到了發射出神秘射線的真空管邊。

  只見他俯下身，將戴著放大鏡的眼睛移動到了陽極附近。

  過了幾秒鍾。

  高斯的口中忽然發出了一聲輕咦，對一旁的法拉第和韋伯招了招手：

  “邁克爾，愛德華，你們快來看！”

  法拉第與韋伯接連快步走到他身邊，法拉第將手放到了高斯的肩膀上，問道：

  “發生甚麽事了，弗裡德裡希？”

  高斯將放大鏡取下，遞到二人面前，指著陽極一末端說道：

  “你們自己看看吧，注意兩道光線的位置。”

  法拉第和韋伯對視一眼，由法拉第先接過了高斯手中的放大鏡。

  調教好系數後。

  他也戴上放大鏡，彎下身觀察了起來。

  很快。

  法拉第濃密的劍眉微微一揚，似乎發現了什麽奇怪的地方，身子再次前傾了少許。

  過了大概小半分鍾。

  法拉第深吸一口氣，站起身，將放大鏡和位置都讓給了韋伯。

  韋伯跟著複刻了一遍他的動作。

  待韋伯也起身後。

  高斯對著他和法拉第問道：
  “怎麽樣，邁克爾，愛德華，你們看到了嗎？”

  法拉第輕輕點了點頭，掃了眼一旁不明所以的黎曼和基爾霍夫，緩緩道：
  “看到了，陰極射線在陽極的射入點與未知光線的射出點.並不在一條水平線上。”

  “要知道，陽極可是金屬板。”

  在光學領域中。

  光線如果在介質中發生某些折射現象，那麽它的射入點和射出點確實可能不在一條水平線。

  但這種情況可能發生在晶體上，可能發生在石頭內部，甚至可能發生在水裡或者空氣裡。

  卻唯獨不可能發生在金屬板內——因為絕大部分正常厚度的金屬板，根本就無法允許光穿過。

  也就是通俗表達的‘金屬不透明’。

  造成這個現象的原因可以勉強用經典力學來解釋。

  也就是金屬有高電導，反射率本來就高，透射光會被焦耳熱耗散。

  當然了。

  這個解釋比較淺顯，根本原因還是需要量子力學才能解釋，涉及到了金屬中的電子能級問題。

  眾所周知。

  各種顏色的光本質是各種波長的電磁波。

  按照量子力學，物質中的電子可以處於各種或連續或分離的能量上，稱為能級。

  如果低能級的電子遇到一個能量合適的光子，就會吸收這個光子的能量，跳到一個更高的能級上——能量合適的意思，就是光子的能量等於高低能級之差。

  一個波段的光是否會被吸收，就取決於是否存在這樣的電子和兩個能級。

  如果不被吸收，光就通過了物質。

  這就是透明。

  舉例而言。

  如果一種物質的能級是小於等於0與大於等於5，所有的電子剛好填滿小於等於0的那些能級。

  那麽光子的能量至少要達到5才能被吸收，小於5的那些光就通過了。

  金屬不透明，是因為金屬中的電子能級在很大范圍內是連續的，任何能量的光子進來都能被吸收。

  沒用的知識又增加了.JPG。

  話題回歸原處。

  因此對於金屬陽極而言。

  理論上根本不可能出現一束光從左側穿過，接著又從右側更下方區域出現的情況。

  要麽完全被阻擋，要麽從某個縫隙透過——但如果是這種情況，那麽射入點和射出點必然處於相同的位置。

  換而言之。

  生成這束異常光線的源頭不是陰極也不是管內的空氣電離，而是
  陽極本身！

  想到這裡。

  高斯的心臟重重的漏跳了一拍，轉頭看向法拉第，問道：

  “邁克爾，陽極是哪種金屬？”

  法拉第微微一愣，下意識便脫口而出：

  “鎢板！”

  旋即他驟然想到了什麽，猛的轉頭看向徐雲。

  不過令他驚訝的是
  徐雲此時的表情，亦是夾雜著費解、震驚與疑惑。

  以法拉第的閱歷判斷.
  這還真不像是假的。

  隨後他與高斯對視一眼，沉吟片刻，出聲對徐雲問道：

  “羅峰同學，肥魚先生有說過為什麽會選擇鎢板做陽極嗎？”

  徐雲這才回過神，再次一臉呆萌的搖了搖頭：

  “我不到啊。”

  法拉第認真的盯了他幾秒鍾，心中不由產生了些許疑惑。

  難道說這事他真不知道？

  畢竟鎢板這東西也算是常見電極，有些時候甚至要比鋅板還更容易獲得，實驗室內並不少見。

  一塊直徑一厘米的鎢板，也不存在成本高低的說法。

  加之“肥魚”的居住地是尼德蘭，那邊又盛產鎢板.
  如此一來，用巧合倒也能解釋過去.
  想到這裡。

  法拉第雖然心中還有猶疑，但依舊緩緩收回了目光。

  看著重新將注意力放回真空管的法拉第，徐雲不由輕輕舒了口氣。

  還好還好，這次總算是糊弄過去了。

  雖然從理論角度上來說，銅板、鋅板都可以激發出這個特殊射線。

  但這些材質的激發條件比較複雜，最少需要一個高壓發生器。

  高壓發生器這玩意兒雖然不難找，但想要將它合適的加入陰極射線的研究過程卻不是一件易事。

  一旦等到法拉第等人發現其實不需要高壓發生器就能生成陰極射線，那麽很容易便會將神秘射線的出現原因懷疑到自己身上。

  這顯然不是一件好事。

  實際上。

  徐雲這次也確實沒有引導法拉第等人發現新射線的打算，他的預期目標其實到陰極射線就完事兒了。

  結果沒想到他費盡心思的將歷史往前推了一小步，小麥這個二愣子或者說氣運之子，傻乎乎的再將歷史往前踹了一腳.
  沒錯。

  氣運之子。

  為啥要這麽說呢？
  原因很簡單。

  小麥發現的這種光不是其他東西，正是赫赫有名的
  X射線！

  歷史上X射線的發現者是威廉·康拉德·倫琴，他發現X射線的過程被記錄在了小學（還是中學忘了）課本上。

  那是在1895年11月8日的傍晚，倫琴例行開始研究起了陰極射線。

  當時為了防止外界光線對放電管的影響，也為了不使管內的可見光漏出管外，他把房間全部弄黑，還用黑色硬紙給放電管做了個封套。

  為了檢查封套是否漏光，他給放電管接上電源，他看到封套沒有漏光而滿意。

  可是當他切斷電源後，卻意外地發現一米以外的一個小工作台上有閃光，閃光是從一塊熒光屏上發出的。

  然而陰極射線只能在空氣中進行幾個厘米，這是別人和他自己的實驗早已證實的結論。

  因此倫琴做出了一個判斷：
  這不是陰極射線，而是一種新射線。

  後來倫琴經過反覆實驗，最終確定了這是一種尚未為人所知的新射線，便給它取了個名字：

  X射線。

  再後來，一個經典出現了：

  某天他夫人到實驗室來看他時，他請她把手放在用黑紙包嚴的照相底片上，然後用X射線對準照射了15分鍾。

  顯影后。

  底片上清晰地呈現出他夫人的手骨像，手指上的結婚戒指也很清楚。

  許多人時隔多年，都對倫琴夫人的那張手骨照片印象深刻。

  後來倫琴還憑此獲得了諾貝爾獎，成為了第一屆諾貝爾物理學獎的得主。

  但一方面。

  由於受眾年齡的問題，課本上對於倫琴發現X射線的過程並沒有太過深入的進行描述。

  在原本歷史中，倫琴發現X光的過程其實遠遠沒有書上寫的那麽簡單。

  讀過光學的同學應該都知道。

  光，實際上就是能量的傳遞，其本質是一種處於特定頻段的光子流。

  光源發出光，是因為光源中的電子獲得額外能量，在躍遷過程中以波的形式釋放能量。

  太陽光、電光、火光都是如此。

  因此呢。

  本質上光又是一種電磁波，是依靠光子傳遞的能量信息。

  有能量，那麽自然就有頻率之說了。

  人眼在長期進化中，隻對波段約380~780nm的頻段感光，因此這個特定頻段的電磁波被稱為可見光。

  也就是赤橙黃綠青藍紫等等。

  而除了可見光之外，還有許多人眼看不見的光。

  如無線電波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線，就屬於看不見的光。

  這些光都是電磁波譜中的某一個波段和頻率。

  X射線是僅次於γ射線的電磁波，波長在10納米~0.01納米之間，頻率在3^16~3^20赫茲之間，能量為124eV~1.24MeV。

  這是每一個光子的能量，x射線屬於高能射線，因此它的穿透力很強。

  當X射線照射人體時。

  一部分x射線被人體物質吸收，大部分則會從原子隙縫穿越透過。

  頻率越高波長越短的X射線能量越大，穿透能力越強。

  在穿透物體的過程中。

  根據物體的密度和厚度，X射線的吸收度不一樣。

  因此穿越的X射線就有強有弱，這樣就在感光膠片中顯示出被穿越物體的結構來——這就是後世X光的原理。

  說到這裡，那麽問題就來了：

  既然X射線是不可見光，那麽倫琴是怎麽注意到它的呢？

  課本上只是寫了倫琴在真空管外的屏幕上發現了光點，但X射線不可見，理論上也注意不到它才對嘛。

  當然了。

  看到這裡，或許有人會問：
  不對吧。

  為什麽紫外線可不見，但紫外線燈卻能看到紫光呢？

  原因很簡單：
  因為紫外線燈的廠商在燈內加入了光引發劑或光敏劑，經過吸收紫外線光後產生活性自由基或離子基，從而引發聚合、交聯和接枝反應。

  這個過程有個專屬名詞，叫做UV固化。

  UV光輻射物理性質類似於可見光，所以你才能見到紫外線燈的‘光線’。

  真正的紫外線，你是看不到的。

  因此對於倫琴而言。

  即使在密閉的屋內，頂多也就陽極處會因為電離效果而出現少許光線（也就是法拉第他們觀察到的射出點），而末尾處應該是看不到才是。

  真正幫助倫琴發現X射線的，其實是一種叫做氰化鉑酸鋇的東西。

  它在與X射線接觸後，便會發出一種可見的熒光。

  氰化鉑酸鋇是一種19世紀常見的塗料，實驗室和文藝創作中都很常見。

  當時倫琴見到投射有X射線光斑的東西，便是一枚塗有氰化鉑酸鋇的熒幕。

  而如今這間實驗室內。

  唯一塗有氰化鉑酸鋇的，便是.
  小麥所見到的那個花瓶外飾。

  所以有些時候徐雲真的不得不懷疑，世上是不是真有氣運之子這種說法。

  在他的計劃中。

  之所以會在實驗過程使用鎢板做陽極，目的只為了將它固定成一種陰極射線研究的常用材料。

  就像電解池常用銅棒一樣，讓後人養成一種習慣。

  等使用的人一多，短則三五年，長則十一二年。

  總會有人湊巧的見到X射線打在類氰化鉑酸鋇材料上的現象。

  屆時呢，徐雲已經安然魂歸故裡（？）。

  時間上又與現如今有一定緩衝期，無疑稱得上是一個非常精妙的安排。

  結果誰能想到。

  小麥這貨不講武德，愣是找到了屋內唯一塗有氰化鉑酸鋇的花瓶，它還偏偏就在X射線的光路上
  與此同時。

  一千公裡外的尼德蘭。

  一座叫做阿佩爾多恩的小城裡。

  某所幼兒園內。

  一位正在準備午睡、面容看上去普普通通的小男孩，忽然伸出手，抓了抓空氣。

  不遠處的保育員見到了這一幕，便走過來問道：

  “發生了什麽事嗎？”

  小男孩下意識的張了張嘴。

  不知為何，他忽然感覺心中空落落的，仿佛.
  有什麽東西失去了一般。

  不過最後，他還是搖了搖頭：
  “我沒事，桑奇老師。”

  “那就先睡午覺吧，倫琴。”

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  (本章完)