由此,對(duì)陰極射線的本質(zhì)有了兩種完全不同的概念,德國(guó)物理學(xué)家認(rèn)為陰極射線像普通的光線一樣是以太中的波動(dòng),以克魯克斯為代表的在英國(guó)物理學(xué)家中流行另一種觀點(diǎn),認(rèn)為陰極射線是由陰極發(fā)射的帶負(fù)電的粒子所組成。
要判斷兩種理論究竟哪種正確,需要更多的實(shí)驗(yàn)研究,然而實(shí)驗(yàn)遇到了很大的困難。在那時(shí),人們只限于觀察玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象,因?yàn)殛帢O射線到達(dá)管壁就被停止了。若能將陰極射線引出放電管外,就可以更方便地進(jìn)行觀察和測(cè)量,進(jìn)一步研究在放電管內(nèi)無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
1889年德國(guó)物理學(xué)家勒納(Philipp Lenard)(左圖)做到了這一點(diǎn)。勒納的老師、著名的物理學(xué)家赫茲(Heinrich Hertz )(右圖)曾經(jīng)觀察到過(guò)這樣一個(gè)現(xiàn)象:陰極射線能夠穿過(guò)置于放電管內(nèi)的金屬筒。在赫茲教授的啟發(fā)下,勒納做了一個(gè)特制的玻璃放電管,在管子的末端用一個(gè)很薄的鋁片封口,他發(fā)現(xiàn)陰極射線能夠穿過(guò)鋁片繼續(xù)在管外的空氣中行進(jìn)(右下圖)。實(shí)驗(yàn)表明,從鋁窗發(fā)出的射線和放電管內(nèi)的射線具有相同的性質(zhì),即它們都能激發(fā)熒光,都可被磁鐵偏轉(zhuǎn)等等。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)使勒納取得了一系列豐碩的實(shí)驗(yàn)成果。他進(jìn)一步證明了陰極射線有某些化學(xué)效應(yīng),例如使照相底片感光、使空氣變成臭氧、使氣體電離導(dǎo)電等等。還發(fā)現(xiàn)射線在氣體中散射,散射隨氣體的密度而增加;射線對(duì)不同物體的穿透本領(lǐng)不同, 吸收率和物體密度有直接的關(guān)系。勒納證明了陰極射線即使在真空中也帶負(fù)電,還發(fā)現(xiàn)陰極射線有不同的類型,它們?cè)诖艌?chǎng)中偏轉(zhuǎn)的程度不同。
勒納對(duì)陰極射線的研究成果,不僅增加了人們對(duì)這些現(xiàn)象的了解,而且在許多方面都成為以后電子論發(fā)展的基礎(chǔ)。尤其是勒納關(guān)于陰極射線可存在于放電管外的這一發(fā)現(xiàn),開(kāi)辟了物理學(xué)研究的新領(lǐng)域,它促進(jìn)了對(duì)其它遠(yuǎn)未弄清的類似射線源的研究。鑒于勒納的研究工作的科學(xué)價(jià)值和它的開(kāi)創(chuàng)性意義,瑞典皇家科學(xué)院決定授予他1905年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 |