作為一名后世來人。

    在看到面前這組放電管的時(shí)候，徐云的心中也不由產(chǎn)生了一股見證歷史的感慨。

    低壓氣體放電管。

    這可以說是人類真正觸及到微觀世界的啟蒙設(shè)備，另外，它在概念上還有一個(gè)比較規(guī)范的名稱。

    那就是......

    低壓氣體電子管。

    當(dāng)然了。

    電子管這個(gè)概念現(xiàn)在還沒誕生，它真正出現(xiàn)要到1904年。

    當(dāng)時(shí)小麥的學(xué)生約翰·安布羅斯·弗萊明閃亮登場，發(fā)明出了赫赫有名的電子二極管。

    然后在1906年，德福雷斯特又發(fā)明了三極管。

    再往后就是點(diǎn)接觸晶體管、半導(dǎo)體三極管、p-n二極管、輝光管這些了......

    等到了徐云穿越來的2022年。

    氣體放電的實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室層面，已經(jīng)被優(yōu)化到了一個(gè)極限。

    例如代表封裝天花板的SMD1206，代表性能極值的YINT，還有代表浪涌吸收能力峰值的GDT等等......

    那時(shí)候別說普通的氣體放電管了。

    就連輝光管都已經(jīng)被淘汰多時(shí)，成為了一個(gè)略有收藏價(jià)值的小品類。

    你在某寶上花幾百塊錢，都能買到一臺(tái)還不錯(cuò)的輝光鐘——不過下單之前得先看清楚是輝光還是擬輝光，有條件的買一臺(tái)其實(shí)還挺有意思的。

    總而言之。

    和2022年比起。

    法拉第他們這次準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，無疑堪稱極其簡易。

    但另一方面。

    簡易，卻不等于寒酸。

    很多時(shí)候。

    歷史就是在這種后世所謂‘狗都看不上’的條件中迎來了某個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，從而揭開了全新的篇章。

    視線再回歸現(xiàn)實(shí)。

    一切都準(zhǔn)備完畢后。

    法拉第戴上手套，帶著徐云等人來到設(shè)備邊上，準(zhǔn)備開始......

    抽水銀。

    魔改版的蓋斯勒管...或者說消炎管的抽氣出口被設(shè)置在了試管的中部，大致模樣就是開了個(gè)小口，然后用軟管連接著外部。

    操作過程就是利用外部的壓力閥門，將管內(nèi)的水銀給抽取出來。

    水銀一旦全部被抽離，加上外部繼電器中銜鐵的磁路閉合，便可以做到十萬分之一的真空度。（有讀者留言問有沒有相關(guān)書籍，這里推薦兩本，楊津基老師的《氣體放電》，還有嚴(yán)璋先生的《高電壓絕緣技術(shù)》）

    隨后法拉第朝基爾霍夫做了個(gè)手勢，基爾霍夫見狀便快步來到桌子的另一側(cè)。

    然后......

    握住一根半米多長的把手，跟搖擼似的哼哧哼哧的操弄了起來。

    沒錯(cuò)。

    這種苦力式的操作，便是1850年抽取真空最有效的方法。

    沒辦法。

    時(shí)代所限。

    后世抽取真空的方式有多，例如機(jī)械泵啊，分子泵啊，離子泵啊等等。

    像比較好的離子泵，可以達(dá)到10^-12mbar左右的真空度。

    但1850年的設(shè)備卻做不到后世那般全機(jī)械化，在1870年之前，抽取真空的方式只有兩種：

    往復(fù)真空泵或者油封式旋轉(zhuǎn)真空泵。

    前者的原理是利用泵腔內(nèi)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過人力引動(dòng)泵腔將氣體吸入、壓縮并排出。

    因此又稱為活塞式真空泵。

    油封式旋轉(zhuǎn)真空泵則是利用油類密封各運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙，減少有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩?br/>
    相對(duì)而言，后者的效率要高一些。

    不過油封式旋轉(zhuǎn)真空泵需要用到氣鎮(zhèn)裝置，準(zhǔn)備和操作環(huán)節(jié)都比較繁復(fù)，因此法拉第這次還是選擇了往復(fù)真空泵。

    “嘿咻，嘿咻！”

    看著跟鉗工扭螺絲一般轉(zhuǎn)動(dòng)把手的基爾霍夫，徐云忽然想到了老蘇副本中的驢兄......

    話說回來。

    等到自己回歸現(xiàn)實(shí)，那頭從五洲山買回來的母驢也差不多該送到學(xué)校了。

    到時(shí)候能壓榨....咳咳，使用的勞力，就又多了一頭。

    真好啊.....

    就這樣。

    大概過了五分鐘左右。

    基爾霍夫停下手中的動(dòng)作，一邊喘氣一邊抹了把額頭上的汗水，對(duì)法拉第道：

    “教授，水銀都抽出來了，穩(wěn)壓計(jì)始終顯示正常。”

    法拉第點(diǎn)點(diǎn)頭，說道：

    “辛苦你了，古斯塔夫。”

    接著他示意黎曼去將窗簾放下，將光線盡數(shù)遮蔽。

    他自己則走到了桌子的左側(cè)，摸索片刻，按下了某個(gè)電源開關(guān)。

    很快。

    隨著電源的開啟，外部線圈開始放電，放電管兩極的電壓開始增大，管內(nèi)出現(xiàn)了電動(dòng)勢。

    而在肉眼無法看到的微觀世界。

    無數(shù)從陰極發(fā)射出來的電子，在電場的作用下向陽極運(yùn)動(dòng)。

    它們?cè)陂g隙的中間遭遇殘留的空氣分子阻隔，經(jīng)過一系列碰撞產(chǎn)生了大量新的電子和正負(fù)離子。

    由于電子運(yùn)動(dòng)的速度很快，因此電子大量集中在前進(jìn)方向的前部。

    而正離子則留在后部，并在管內(nèi)形成了電子和正離子構(gòu)成的集合體——這種集合體在后世有個(gè)名字，叫做電子崩。

    與此同時(shí)。

    也有大量的離子發(fā)生了其他變化：

    它們?cè)诠苤袕?fù)合為了正常氣體原子。

    上輩子是離子的同學(xué)應(yīng)該知道。

    所謂離子復(fù)合，其實(shí)就是指電子返回正離子的過程。

    當(dāng)電子返回原子時(shí)。

    會(huì)把它攜帶的能量以光的形式發(fā)射出來。

    隨著電子崩向陽極移動(dòng)，其中的電子和正離子越來越多。

    這一方面改變了放電間隙中的電場分布，同時(shí)又使得崩頭崩尾中的電荷削弱了電子崩內(nèi)部的電場，使其復(fù)合作用增強(qiáng)。

    電子與正離子的復(fù)合會(huì)產(chǎn)生大量的光子，而光子作用在后部的氣體上，使得這些氣體出現(xiàn)電場電離。

    接著又產(chǎn)生第二個(gè)電子崩、第三個(gè)電子崩。

    每個(gè)電子崩的頭部和尾部分別向陽極和陰極發(fā)展，最后連成一片。

    直到.......

    piu——

    隨著一聲細(xì)微的聲音。

    一條完整的電離氣體通道形成了，管內(nèi)的氣體間隙被擊穿。

    另外別忘了。

    法拉第此前在管中填充的可是水銀，一種非常容易揮發(fā)的物質(zhì)。

    雖然它們?cè)谌庋劢嵌纫呀?jīng)被全部抽取了出來，但基爾霍夫畢竟不是魂殿長老，因此有部分水銀還是殘留在了管壁上。

    在電壓的刺激之下，它們很快形成了水銀蒸汽。

    于是......

    一道藍(lán)白色的光出現(xiàn)了在了管內(nèi)，令人不自覺就想到了mio的藍(lán)白碗。

    這是獨(dú)屬于水銀的光線特效，如果換做鈉則會(huì)出現(xiàn)黃白色。

    見此情形。

    法拉第不由俯下身子，凝望著棺中的這道藍(lán)白光。

    也不知是在感慨時(shí)間，還是在贊嘆蕭炎館的神奇，只聽這位已經(jīng)接近六十歲的老者，嘴中喃喃道：

    “12年了啊.......”

    實(shí)話實(shí)說。

    比起12年前那根6%真空度的真空管，如今的這根蕭炎管在成像上確實(shí)要清晰的多。

    法拉第甚至不需要借助放大鏡，便能看到有幾塊不同亮度的區(qū)間，沿著陰極到陽極依次分布。

    “一...二...三....”

    法拉第認(rèn)真數(shù)了數(shù)，轉(zhuǎn)頭看向徐云，問道：

    “羅峰同學(xué)，一共有六塊光暗區(qū)域？”

    徐云曾經(jīng)說過‘肥魚’沒有做成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，于是干脆利落的朝他一攤手：

    “我不到啊。”

    法拉第意味深長的看了他一眼，沒有說話。

    隨后他將韋伯等人招呼到了身邊，記錄起了現(xiàn)象。

    從觀測角度來說。

    輝光放電無疑算是比較有特點(diǎn)的氣體放電現(xiàn)象之一。

    發(fā)生時(shí)弧隙中的整個(gè)空間都在放電，并且溫度不會(huì)太高，限制觀察的其實(shí)就一個(gè)真空度。

    真空度越高，輝光放電發(fā)生的就更容易，現(xiàn)象也更清楚。

    十萬分之一真空度的條件，哪怕往后推移個(gè)一百年，在1950年也能算過得去了。

    因此法拉第等人可以一邊觀察，一邊非常自由的做著文字記錄。

    “古斯塔夫，你記一下。”

    “...自陰極開始，首先出現(xiàn)的是一塊極短的暗區(qū)，肉眼輕微可見，詳細(xì)觀測需以放大鏡協(xié)助......”

    “第二塊區(qū)域緊貼第一層，亮度適中，由肉眼便可觀測......”

    “第三塊發(fā)光微弱......”

    “第四塊區(qū)域有明顯的分界，在分界線上發(fā)光最強(qiáng)，后逐漸變?nèi)?.....”

    “第五塊表現(xiàn)為過渡區(qū)域，即原先的法拉第暗區(qū)......”

    法拉第一邊觀察一邊敘述，語氣隱隱的有些顫抖。

    雖然已經(jīng)有了一些心理準(zhǔn)備，大致能猜到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)比較有沖擊力。

    但如今看到這排列分明的六塊區(qū)域，他的心中依舊遏制不住的冒出了一股復(fù)雜的情緒。

    在12年前，他真的以為輝光管中只有一塊法拉第暗區(qū)而已......

    他就像一位魚汛期豐收的漁民，在某片灘涂抓到了一條鰻魚。

    他大致能猜到那個(gè)方向的海里或許能找到更多的鰻魚，但他卻看上了另一個(gè)方向的墨魚群，于是放棄了這里。

    沒想到隨著精度的提高，別說光線之后的‘深?！恕?br/>
    連法拉第暗區(qū)這塊原先被他以為‘僅此而已’的灘涂附近，實(shí)際上都埋藏著一頭頭的野生大黃花魚.....

    而另一邊。

    看著瘋狂記錄著現(xiàn)象的法拉第等人，徐云的表情則依舊相對(duì)淡定。

    他在后世不止一次的做過輝光實(shí)驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)象本身其實(shí)依舊見怪不怪了。

    而且實(shí)際上。

    輝光放電過程中出現(xiàn)的區(qū)域不是六塊，而是七塊...或者說八塊。。

    其中第一塊叫做阿斯頓暗區(qū)，它是陰極前面的很薄的一層暗區(qū)。

    在原本歷史中。

    它要到1968年的時(shí)候，才會(huì)由.阿斯頓于實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。

    在這塊區(qū)域中，電子剛剛離開陰極，飛行距離尚短。

    它們從電場得到的能量不足以激發(fā)氣體原子，因此沒有發(fā)光。

    緊靠著阿斯頓暗區(qū)的則是陰極輝區(qū)。

    由于電子通過阿斯頓暗區(qū)后已具有足以激發(fā)原子的能量，因此在陰極輝區(qū)恢復(fù)為基態(tài)時(shí)，這片區(qū)域就發(fā)光。

    后面則分別是克魯克斯暗區(qū)、負(fù)輝區(qū)、法拉第區(qū)域以及正輝柱區(qū)。

    至于最后一塊沒被法拉第發(fā)現(xiàn)的區(qū)域嘛.....

    它其實(shí)是兩個(gè)小區(qū)間的統(tǒng)稱，叫做陽極輝區(qū)和陽極暗區(qū)。

    這兩個(gè)小區(qū)域形成的條件要求比較高，只有在陽極支取的電流大于等離子區(qū)能正常提供的電流時(shí)才出現(xiàn)。

    因此它們?cè)诜烹姮F(xiàn)象中，一般都不會(huì)被視作常見區(qū)域。

    而在以上所有的區(qū)域中，最重要的是正輝柱區(qū)。

    這塊區(qū)域中的電子、離子濃度約10^15～10^16個(gè)/m3，且兩者的濃度相等，因此稱為等離子體。

    實(shí)際上。

    這部分區(qū)域?qū)τ谳x光現(xiàn)象本身而言可有可無，在短的放電管中，正柱區(qū)甚至?xí)А?br/>
    但在衍生領(lǐng)域，這玩意兒卻騷的不行：

    近代微電子技術(shù)中的等離子體涂覆、等離子體刻蝕，等離子體物理，核聚變、等離子體推進(jìn)、電磁流體發(fā)電等尖端科學(xué)技術(shù)全都和它有關(guān)系......

    同時(shí)這些技術(shù)和正輝柱區(qū)的關(guān)聯(lián)不是那種稍微沾邊的邊角毛，而是實(shí)打?qū)嵉幕A(chǔ)研究支撐之一。

    當(dāng)然了。

    目前的法拉第等人還不知道這些區(qū)域在今后會(huì)造成何等大的影響——他們甚至連第七塊區(qū)域都沒被發(fā)現(xiàn)呢。

    受時(shí)代視野的影響。

    他們?nèi)粵]有意識(shí)到自己做了一些什么，又讓這個(gè)時(shí)代一百多年后的高考難了多少分......

    記錄好相關(guān)數(shù)據(jù)后。

    法拉第、高斯和韋伯三人，便就地討論分析起了現(xiàn)象。

    只見韋伯的目光緊緊盯著真空管，這位物理學(xué)史知名的倒霉蛋之一此時(shí)展露出了他敏銳的判斷力：

    “第一塊暗區(qū)要比第三塊暗區(qū)黑上許多...比法拉第暗區(qū)...還是要黯淡不少?！?br/>
    “但這一帶明顯被施加了電動(dòng)勢，也就是說硬件設(shè)備、‘場’的強(qiáng)度都是一致的。”

    “那么出現(xiàn)暗區(qū)的原因，恐怕就剩下了一個(gè)......”

    說到這里。

    韋伯不由抬起頭，與法拉第、高斯對(duì)視一眼，異口同聲的說道：

    “能量！”

    一旁的徐云聞言，目光微不可查的一凝。

    輝光放電中會(huì)出現(xiàn)暗區(qū)的核心原因就是激發(fā)較小——如果拋開陰極暗區(qū)這個(gè)特例，其他三個(gè)暗區(qū)都可以說不怎么發(fā)生電離。

    而這些帶電粒子之所以未激發(fā)，就是因?yàn)殡娮拥哪芰亢艿汀?br/>
    就像八支八支半一樣，撞擊的那段區(qū)域是亮區(qū)，出來蓄力的那段便是暗區(qū)。

    雖然能量和微粒激發(fā)之間還隔著十萬八千里。

    但以現(xiàn)如今的科學(xué)認(rèn)知，韋伯等人能想到能量這個(gè)層面，說實(shí)話確實(shí)很了不起了。

    當(dāng)然了。

    除了韋伯等人本身的能力外，這其中很大部分原因要?dú)w結(jié)于小牛：

    正是因?yàn)樗岢隽瞬６笮缘碾r形理論，才會(huì)讓韋伯這些后人能夠更加自由的去進(jìn)行猜想。

    隨后法拉第等人又對(duì)試管進(jìn)行了測量和記錄，接著便開始了更為重要的一環(huán).....

    檢測這條射線的本質(zhì)。

    首先法拉第先走到試管邊上，按下了某個(gè)開關(guān)。

    隨著開關(guān)的啟動(dòng)。

    一個(gè)原先被貼合在管壁內(nèi)側(cè)的圓形小木片被放了下來，擋在了光線行進(jìn)的光路上。

    而隨著光路被擋，沒幾秒鐘，試管的右側(cè)便出現(xiàn)了一塊清晰的影子。

    法拉第見狀，輕輕點(diǎn)了點(diǎn)頭。

    試管的左邊是陰極，右邊是陽極。

    二者之間加入小物體，影子出現(xiàn)在右側(cè)，便說明了一件事：

    射線起源于陰極。

    想到這里。

    法拉第不由看向徐云，問道：

    “羅峰同學(xué)，肥魚先生有沒有給這束光線命名？”

    徐云搖了搖頭：

    “沒有。”

    法拉第見說沉吟片刻，又與高斯和韋伯對(duì)視了一眼，斟酌著說道：

    “既然如此，就先叫它陰極射線吧?！?br/>
    徐云原先還擔(dān)心法拉第會(huì)說出什么騷名字呢，比如極光極霸啥的，聽到陰極射線后便放下了心。

    至于這是歷史的慣性，還是法拉第恰好想到的名詞.....

    這就不是徐云有能力了解的事兒了。

    總而言之。

    確定好光線的源點(diǎn)是陰極后。

    法拉第的表情忽然一正，表情瞬間凝重了不少。

    他放在身后的左手，甚至極其隱蔽的抖動(dòng)了幾下，只是任何人都沒有注意到這一幕。

    隨后他面色嚴(yán)肅的轉(zhuǎn)過身子，對(duì)基爾霍夫說道：

    “古斯塔夫，加外部場吧。”

    .....