Столетов - [137]
Есть и еще одна необъяснимая с точки зрения волновой теории загадка фотоэффекта.
Почему даже очень сильный, но длинноволновый свет не может вырвать электроны из металла, не порождает фотоэлектрического тока, в то время как фототок мгновенно возникает при освещении фотокатода светом коротковолновым? Как бы ни была мала интенсивность луча коротковолнового света, фототок возникает. Пусть очень слабый, почти неуловимый, но он все же возникает, электроны вырываются из металла.
Существует как бы некий порог фотоэффекта. Ток возникает, как установил Столетов, лишь тогда, когда длина волны света достаточно коротка. Этот порог для разных веществ различен. Одни металлы отзываются рождением фотоэлектрического тока уже на зеленый свет, для других нужен свет более коротковолновый, скажем — синий. Некоторые металлы, как, например, цинк, которым чаще всего пользовался Столетов, выбрасывают свои электроны только под ударами ультрафиолетовых лучей.
С точки зрения волновой теории явление порога фотоэффекта совершенно необъяснимо. Сильный свет, вне зависимости от длины его волны, должен был бы и действовать сильнее. Ведь он несет большую энергию, говорит эта теория. Был бы свет только необходимой мощности, и этого достаточно, чтобы вызвать фототок, утверждает теория. Но опыт говорит обратное.
А вот и еще одна загадка. Измерив скорость электронов, выбитых светом из металла, физики убедились, что эта скорость совершенно не зависит от силы света. Этот факт тоже находится в разительном противоречии с теми следствиями, которые вытекают из волновой теории света. Чем сильнее свет, говорит волновая теория, тем, очевидно, и больше энергия, сообщаемая каждому электрону металла, а следовательно, тем с большей скоростью они должны вылетать. Но опыт показывает другое: скорость электронов зависит только от длины волны света, мощность же, сила света на скорость электронов совершенно не влияют. Если этот свет имеет небольшую интенсивность, то электронов вылетит мало, но все эти электроны будут лететь с большой скоростью. Длинноволновый же свет, даже очень сильный, породить быстрых электронов не может. Этот свет выбьет из металла мириады электронов, но каждый электрон будет лететь медленно.
Осмысление наблюдаемых при фотоэффекте явлений привело к колоссальным последствиям. Оно помогло утвердиться совершенно новым воззрениям на природу света. В физике произошел революционный переворот.
Объяснить эти закономерности фотоэффекта можно, только если рассматривать свет как поток неких особых частиц. Этим частицам света физики дали названия квантов света, или фотонов. Свет различной светности состоит из различных фотонов. Более коротковолновому свету соответствуют более крупные, более мощные фотоны. Чем длиннее волна света, тем меньшие частицы, тем меньшие фотоны соответствуют этому свету.
Фотоны красного и инфракрасного света по сравнению с фотонами ультрафиолетовых и рентгеновских лучей находятся примерно в таком же соотношении, как мелкая дробь с артиллерийскими снарядами.
Квантовая теория света, родившаяся в начале XX века, великолепно объясняет все особенности фотоэффекта.
Освещение пластинки металла светом напоминает, если стоять на точке зрения этой теории, обстрел этой пластинки стремительно летящими фотонами. Сталкиваясь с электроном, фотон мгновенно передает ему свою энергию, мгновенно выбивает электрон из металла. Ясно, что если обстрел идет мелкими фотонами, пластинка освещается длинноволновым светом, то может статься, что энергии фотона и нехватит для того, чтобы выбить из металла электрон, в который он попадает. Такой свет не может породить тока, хотя бы его интенсивность и была очень велика, то-есть в обстреле участвовали бы мириады фотонов. Чтобы ток возник, фотоны должны быть достаточно крупными — длина волны света достаточно короткой. При соблюдении этого условия ток возникнет и тогда, когда свет будет слабым. Фотонов будет в этом случае немного, но каждый из них все же выбьет по электрону, и ток появится.
Так просто с точки зрения квантовой теории объясняется явление порога фотоэффекта и то, почему фототок возникает мгновенно.
Квантовая теория дает объяснение и тому, отчего электроны, выбитые различным светом, имеют и различную скорость. Чем крупнее фотон, тем с большей скоростью вылетит выбитый им из металла электрон.
Наглядно объясняет квантовая теория и главный закон фотоэффекта, установленный Столетовым: чем больше интенсивность света, тем больше фотонов падает на электрод.
Залп большего числа фотонов выбьет и больше электронов, ток будет пропорционален интенсивности света.
Квантовая теория открыла в физике новую замечательную эпоху, завоевала себе широкий мир применения. Но свет обладает двойственной природой — и корпускулярной и волновой. Поэтому квантовая теория не упразднила волновую теорию, она сосуществует рядом с нею. Целый ряд физических явлений может быть объяснен только с точки зрения волновой теории, в частности такие явления, как спектральное разложение света, преломление света, интерференция и т. д.
Но есть обширный круг явлений, куда волновая теория не вхожа, — это фотоэффект, это явление излучения энергии нагретыми телами и т. д.
Фамилия Чемберлен известна у нас почти всем благодаря популярному в 1920-е годы флешмобу «Наш ответ Чемберлену!», ставшему поговоркой (кому и за что требовался ответ, читатель узнает по ходу повествования). В книге речь идет о младшем из знаменитой династии Чемберленов — Невилле (1869–1940), которому удалось взойти на вершину власти Британской империи — стать премьер-министром. Именно этот Чемберлен, получивший прозвище «Джентльмен с зонтиком», трижды летал к Гитлеру в сентябре 1938 года и по сути убедил его подписать Мюнхенское соглашение, полагая при этом, что гарантирует «мир для нашего поколения».
Константин Петрович Победоносцев — один из самых влиятельных чиновников в российской истории. Наставник двух царей и автор многих высочайших манифестов четверть века определял церковную политику и преследовал инаковерие, авторитетно высказывался о методах воспитания и способах ведения войны, давал рекомендации по поддержанию курса рубля и композиции художественных произведений. Занимая высокие посты, он ненавидел бюрократическую систему. Победоносцев имел мрачную репутацию душителя свободы, при этом к нему шел поток обращений не только единомышленников, но и оппонентов, убежденных в его бескорыстности и беспристрастии.
Заговоры против императоров, тиранов, правителей государств — это одна из самых драматических и кровавых страниц мировой истории. Итальянский писатель Антонио Грациози сделал уникальную попытку собрать воедино самые известные и поражающие своей жестокостью и вероломностью заговоры. Кто прав, а кто виноват в этих смертоносных поединках, на чьей стороне суд истории: жертвы или убийцы? Вот вопросы, на которые пытается дать ответ автор. Книга, словно богатое ожерелье, щедро усыпана массой исторических фактов, наблюдений, событий. Нет сомнений, что она доставит огромное удовольствие всем любителям истории, невероятных приключений и просто острых ощущений.
Мемуары известного ученого, преподавателя Ленинградского университета, профессора, доктора химических наук Татьяны Алексеевны Фаворской (1890–1986) — живая летопись замечательной русской семьи, в которой отразились разные эпохи российской истории с конца XIX до середины XX века. Судьба семейства Фаворских неразрывно связана с историей Санкт-Петербургского университета. Центральной фигурой повествования является отец Т. А. Фаворской — знаменитый химик, академик, профессор Петербургского (Петроградского, Ленинградского) университета Алексей Евграфович Фаворский (1860–1945), вошедший в пантеон выдающихся русских ученых-химиков.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
Оценки личности и деятельности Феликса Дзержинского до сих пор вызывают много споров: от «рыцаря революции», «солдата великих боёв», «борца за народное дело» до «апостола террора», «кровожадного льва революции», «палача и душителя свободы». Он был одним из ярких представителей плеяды пламенных революционеров, «ленинской гвардии» — жесткий, принципиальный, бес— компромиссный и беспощадный к врагам социалистической революции. Как случилось, что Дзержинский, занимавший ключевые посты в правительстве Советской России, не имел даже аттестата об образовании? Как относился Железный Феликс к женщинам? Почему ревнитель революционной законности в дни «красного террора» единолично решал судьбы многих людей без суда и следствия, не испытывая при этом ни жалости, ни снисхождения к политическим противникам? Какова истинная причина скоропостижной кончины Феликса Дзержинского? Ответы на эти и многие другие вопросы читатель найдет в книге.