第八章 探索电子的奥秘
第八章 探索电子的奥秘 (第2/3页)
列结论：炭粒子不是散发，而是直线式地从灯丝的负极支路那里脱开。这样一种假设是完全合乎情理的，即从带电体表面脱离开来的最小微粒，其本身就带有电荷。认为只要往灯泡里引入一个附加电极，即一个带正电荷的或与直流电路的正极连接在一起的电极，这些带电的炭粒子就要离开直线路径而被附加电极所吸引，这也是合乎逻辑的。爱迪生也开始了这样的试验。已公布的爱迪生在实验室的记录中可以看出，早在1880年初就已开始准备进行这些试验，并设计出了有附加电极的灯泡。1961年出版的柳易斯的著作中，就引用了从实验室记事簿中复印下来的一页，这一页上有注着1880年2月13日的“第一次试验”的草图；根据这一任务，应当由实验室的一名叫奇·巴切勒的助手制造出必需的灯泡。因为爱迪生实验室和工厂总是不打折扣地并且在最短期限内制出那些试验用的灯泡的，所以怀疑这样的灯泡是否已经制造了出来是没有根据的。根据爱迪生亲手写的这个定做单，必须制造出有小马蹄形炭质灯丝的灯，在这种灯丝上空应当接入一根穿过灯泡玻璃的金属线（显然是铂丝）；这一金属线的外端能被连接到直流电源的正极上。实际上这个灯泡是二极电子管的雏形。所以就有理由认为，早在1880年爱迪生就已很接近于制造电子管了。当时爱迪生是否已开始自己的试验，我们还不能确切知道。但可以推知，这时爱迪生有着大量的刻不容缓的工作要做，所以他就不能对被称之为“爱迪生效应”的研究予以必要的注意。当时要筹备参加预定1881年夏季开幕的巴黎电气博览会，应当安排好灯泡的大批生产。需要把珍珠街总电站建造成，并为总电站制造机器和其他的电气设备。此外，爱迪生在1880年还在深入研究矿石磁选法。他在门罗园铺设第一条试验性客运电气化铁路，在纽约建立一些生产电气产品的工厂。爱迪生在这些年提出了大量要求颁发专利特许证的申请书。爱迪生单是在1882年一年就在美国获得了141份专利特许证，也就是说大约每两天半就获得一份专利特许证！
因此，1879年至1882年，是爱迪生工作特别积极的时期。有些研究工作不得不暂时拖下来。与爱迪生效应有关的一些试验就被放到了次要地位。不久，他就转而研究白炽灯变黑的问题。美国电子学专家乌·怀特由于获得能参阅爱迪生实验室技术档案的某些材料的机会，于1943年发表了有关爱迪生效应发现的技术史略。他所利用的材料和文献表明，爱迪生在1882年年中，才得以重新回到这一研究工作上来。1882年6月5日，爱迪生恢复按照他绘制的草图制出的灯泡的试验，这些草图是他为研究灯泡变黑现象的特点而绘制的。这种灯应有一个附加电极，该电极的安装要能阻止带电粒子的转移。这个电极被焊在灯泡圆顶里弯曲的灯丝的上空。可以肯定，爱迪生曾对根据这一草图制造的灯泡进行了一系列的试验。爱迪生所签署的、1883年3月8日所进行多次试验的灯泡草图被保存了下来。草图上写的应是制造这些灯泡的那些助手（约翰·弗·奥特和马尔京·恩·福尔斯）的姓名的缩写字母。草图上是一个这样的灯泡，它的附加电极，是一个安装在灯丝两个支路间的平面上呈椭圆形的极板。1883年3月10日随之又有了新的定做单：用各种导电材料（炭、铝、锌、锡、铅、镁、铂、铜、银、磷青铜、巴氏合金、镍、金）制造引入灯泡里供试验用的极板。在定做单原本上面的一些十字记号证明，都已完成了。
三
那些有机会能接触爱迪生实验室文献的人，还没有确定爱迪生第一次发现电流经过真空由灯丝给附加电极的确切日期。但可以认定，此事发生在1883年上半年。灯泡变黑没有因为有了附加电极而减轻，但在把附加电极接到直流电路的正极上的时候，发现了电流经过真空由灯丝传给附加电极的现象。乌·怀特在上述的论文中援引了未发表的涉及到后期试验的爱迪生的记录。
“供演示直流电穿过高度真空空间的传导性能的仪器”。这是我的新发现。仪器是由通常的白炽灯组成，而这只灯在其真空空间有一根不与灯丝接触的铂丝穿过了灯泡的玻璃。在这根铂丝的一端焊有一根铜线，而这根铜线正好是为了从外面与电源连接在一起而焊到灯丝的两个支路上的那一根。如果把这根电线接到电流计的一个端子上，而把另一个端子与正极支路联连起来，当灯泡灯丝的发光度没有达到相应于10支烛光的强度前电流计指针就不会偏转，而在达到13支烛光时就会出现轻微的和缓慢的偏转，而如果热度继续提高，指针的偏转就会增长得非常快。在使用25支烛光的条件下就有很大的电流流经电流计，这种电流足以供给200英里长的电报线路的用电（在把灯泡里的空气抽到一个大气压的百万分之一的条件下），在这种情况下电流在真空中应当能通过至少有半英寸的断线处。
电流在某些条件下，能在真空空中通过电路中的断线处的事实本身，对于所有的人来说是出乎意外的和无
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