英國的物理學家克魯克斯,提出同位素假說,具有不同的原子量!

2020-12-04 科學伴我行

哈嘍小夥伴們大家好,克魯克斯從小就對自然科學表現出濃厚的興趣,他在家裡一角辦起了一個小實驗室,總是在嘗試著做各種實驗。另外他還努力閱讀他所能找到的任何科學書籍。克魯克斯的一生只受到很少的正規學校教育,他沒有進過大學,也沒有當過教授,然而他憑著聰明和勤奮作出了許多出色的研究和重要貢獻。一八六零年本生和基爾霍夫發明了分光鏡,他們用分光鏡很快發現了新元素銫和銣。

就在本生宣布發現銣後不久,一八六一年,克魯克斯在分析一種硫酸廠生產後的殘渣時,他先將其中的硒化物分離掉,然後用分光鏡檢視殘渣的光譜,發現呈現出兩條從未見到過的美麗的綠線,克魯克斯斷定這種殘渣中必定含有一種新元素,即綠樹枝的意思。現在公認元素鉈是由克魯克發現的。克魯克斯對提出和發展同位素假說也作出了貢獻。一八八六年,克魯克斯提出同一元素的原子可以具有不同的原子量。

他把它們叫做該元素的亞元素,亞元素的原子彼此是非常相似的,所以普通元素的性質大約是其亞元素的平均性質。例如鈣的原子量是四十,實際上有少數的鈣原子量相應地是三十九或四十一,還有更少數是三十八或四十二等等,其相對重量都是在四十左右很窄的範圍內,但平均起來恰好是四十。一八八六年克魯克斯發表了一篇題為元素的產生的論文,他大阻提出。

所謂元素或單質實際上都是複合物,所有元素都是由一種原始物質逐步凝聚成的,這種在元素產生之前就存在的原始物質名叫氘。他認為陰極射線管中的超氣態物質可能就是氘。像德國思想家康德打破了牛頓機械的形上學的自然觀一樣,克魯克斯也對英國化學家道爾頓提出的原子論進行了衝擊,批判了元素原子學說中的形上學觀點。克魯克斯在物理學方面也有重要的研究和貢獻。

一八七九年他親自改進了真空泵,實現了比過去更高的真空,可使放電管中的氣體壓力大大降低。結果發現在比法拉第暗區更靠近陰極、極為接近陰極的地方存在著黑暗部分,現在稱為克魯克斯暗區。除了確認所發現的陰極射線的上述性質外,克魯克斯還發現陰極射線打擊在金屬箔上時,打擊的部分被加熱到白熾狀態。他把輕小的葉輪放入管中,使葉輪的軸能繞玻璃中安裝的軌道旋轉。

當陰極射線打到葉片時,確實看到葉輪旋轉起來。陰極射線具有動量。他還依據實驗下結論說,陰極射線是殘留的氣體分子碰到陰極,從陰極奪取負電荷而形成的粒子流,他把這種狀態稱為物質的第四態或超氣態物質。儘管克魯克斯的解釋不妥當而受到批評,但他的實驗卻為科學界所公認。克魯克斯認定神靈小姐顯出的奇蹟是超常現象。當別的觀察者準備把弗洛倫斯庫克當騙子轟走時。

他卻堅持說她正直,對她顯現的神靈確信不疑。而神靈小姐也感激克魯克斯的信任。她甚至到克魯克斯家裡,和他的孩子們玩耍,而且給他們講她在印度冒險的趣聞,也盡情地向克魯克斯談她過去生活中的一些痛苦經驗,讓克魯克斯接著她,以便使他相信她的堅固的物質性,讓他察看她每分鐘的脈搏次數和呼吸次數。而後來眾多的事實揭露出,弗洛倫斯庫克只是一個裝神弄鬼的騙子。今天的內容到這兒就結束了,喜歡的小夥伴記得關注和留言哦,我們下期見。

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