Статьи и речи
Шрифт:
В течение первого периода своих открытий Фарадей установил, кроме открытия индуктивного действия электрических токов, тождественность электризации, производимой разными способами; затем закон об определённом электролитическом действии тока и факт, которому он придавал огромное значение, что каждая единица положительной электризации определённым образом связана с единицей отрицательной электризации, так что невозможно получить то, что Фарадей называл «абсолютным электрическим зарядом» одного рода, не связанным с равным зарядом противоположного рода.
Он открыл также различие в свойстве разного рода веществ принимать участие
Первый период открытий Фарадея в области электричества продолжался 10 лет. В 1841 г. он нашёл, что ему необходим отдых, и лишь в 1845 г. он вступил во второй период замечательных исследований, в течение которого он открыл действие магнетизма на поляризованный свет и явление диамагнетизма.
Фарадей давно уже думал о возможности использования луча поляризованного света как средства исследования состояния прозрачных тел, находящихся под действием электрических и магнитных сил. Д-р Бене Джонс («Life of Faraday», т. I, стр. 362) приводит следующую заметку из лабораторного дневника Фарадея от 10 сентября 1822 г.:
«Поляризовал отражением луч лампы и пытался определить, оказывает ли на него какое-нибудь деполяризующее действие вода, помещённая между обоими полюсами вольтового столба в стеклянном сосуде; однажды пользовался волластоновским сосудом; разлагаемыми жидкостями являлись чистая вода, слабый раствор сернокислого натрия и крепкая серная кислота. Ни одна из них не оказала никакого влияния на поляризованный свет ни в том случае, когда она была включена в электрическую цепь, ни в том случае, когда она не была включена, так что таким способом нельзя было установить никакого специального расположения частиц».
Одиннадцать лет спустя мы находим в его записной книжке другие записи от 2 мая 1833 г. («Life» Вепсе Jones, т. II, стр. 29). Он пытался исследовать не только действие постоянного тока, по и действие прерывания его.
«Поэтому я не думаю, чтобы разлагающиеся растворы или вещества оказывали в результате разложения или перегруппировок какое бы то ни было действие на поляризованный луч. Я испытаю теперь неразлагающиеся тела — как твёрдую селитру, азотнокислое серебро, буру, стекло и др.— в твёрдом состоянии, чтобы посмотреть, создаётся ли какое-нибудь внутреннее состояние, которое разрушается при разложении, т. е. существует ли, когда их нельзя разложить, какое-либо состояние электрического напряжения. Моё стекло с бурой хорошо и обычное электричество лучше вольтаического».
6 мая он производит дальнейшие опыты и заключает: «Следовательно, я не вижу никаких причин для того, чтобы предполагать, что можно сделать явной какую-либо структуру или напряжение в разлагающихся или в неразлагающихся телах, находящихся в состоянии непроводимости или же проводимости».
Подобные упомянутым выше опыты были недавно произведены в Глазго д-ром Кэрром, полагающим, что он получил явное свидетельство действия на луч поляризованного света, когда электрическая сила перпендикулярна к лучу и наклонена под углом
Наконец, в 1845 г. Фарадей взялся за старую проблему, но на этот раз с полным успехом. Прежде чем описать полученные им результаты, мы упомянем о том, что в 1862 г. он избрал вопрос о связи между светом и магнетизмом предметом своей последней экспериментальной работы. Он пытался, но безуспешно, открыть какое-либо изменение в спектральных линиях пламени, подвергнутого действию мощного магнита.
Эта длинная серия исследований является примером его настойчивости. Его энергия проявилась в том пути, которому он следовал при своём открытии и в конце которого он все же добился успеха. Впервые явление вращения плоскости поляризации света под действием магнетизма было получено им 13 сентября 1845 г.; прозрачным веществом служило изобретённое им же тяжёлое стекло.
30 августа 1845 г. он начал работать над проблемой прохождения поляризованного света сквозь электролиты. Через три дня он работал с обычным электричеством, пробуя стекло, тяжёлое оптическое стекло, кварц, исландский шпат — все безрезультатно, так же как и при предыдущих попытках. 13 сентября он работал над линиями магнитных сил. Исследовались воздух, флинт, стекло, горный хрусталь, известковый шпат — по все безрезультатно.
«Производились опыты с тяжёлым стеклом. Оно не дало никаких результатов ни когда одинаковые магнитные полюсы или противоположные полюсы находились по разные стороны (относительно направления поляризованного луча), ни когда оба одинаковых полюса находились по одну сторону как при постоянном, так и при прерывистом токе. Но когда противоположные полюсы находились с одной стороны, то имелось воздействие на поляризованный луч, и таким образом было доказано, что магнитная сила и свет находятся в каком-то соотношении. Весьма вероятно, что этот факт окажется чрезвычайно плодотворным и весьма важным в деле исследования условий проявления сил природы».
Он немедленно продолжает исследовать другие вещества, но «без результатов» и заканчивает, говоря: «с меня хватит на сегодня». 18 сентября он «великолепно поработал весь день». В течение сентября он работал четыре дня: в октябре — шесть, а 6 ноября он послал в Королевское общество 19-ю серию своих «Experimental Researches», в которых полностью излагаются все условия получения явлений. Отрицательное вращение в ферромагнитной среде — единственный важный факт, который оставалось открыть. (Впоследствии открыт в 1856 г. Верде.)
Его работа этого года ещё не была закончена. 3 ноября был получен новый подковообразный магнит, и Фарадей немедленно начинает экспериментировать над действием магнита на поляризованный луч, проходящий через газы, но безрезультатно. На следующий день он повторяет опыт, не давший никакого результата 6 октября. Стержень из тяжёлого стекла был подвешен на шёлковой нити между полюсами нового магнита. «Когда это было сделано и стержень пришёл в состояние покоя, я обнаружил, что мог воздействовать на него магнитными силами и придавать ему некоторое положение». К 6 октября он послал Королевскому обществу 20-ю, а 24 декабря — 21-ю серию своих «Researches», в которых полностью описывались свойства диамагнитных тел. Таким образом, два великих открытия были разработаны, как и одно его более раннее открытие, в течение приблизительно трёх месяцев.