Что было известно до работ Столетова? В 1887 году Герц обнаружил, что проскакивание искры между электродами облегчается (происходит при большем расстоянии между ними) при освещении электродов ультрафиолетовыми лучами. В том же году Видеман и Эберт показали, что эффект вызывает освещение не любого электрода, а только катода. Вслед за ними Гальвакс упростил опыт, используя вместо искры "тихий разряд" предварительно заряженного электрода. Присоединяя к этому электроду электроскоп, Гальвакс обнаружил, что освещение ультрафиолетовым светом приводит к уменьшению заряда электрода. С помощью электроскопа, соединенного с незаряженным телом, Гальвакс показал, что в результате разрядки отрицательного электрода при освещении его ультрафиолетовым светом заряд переходит на окружающие тела.

Начав исследование явления, открытого Герцем и получившего название фотоэффекта, Столетов, повторив опыты Герца, Видемана, Эберта и Гальвакса, в дальнейшем разработал новую методику, позволившую построить количественную теорию фотоэффекта.

На рисунке показана схема установки, с помощью которой Столетов проводил свои опыты (этот рисунок ученый приводит в своих рукописях). Основная часть установки - прибор, который Столетов назвал сетчатым конденсатором. Он состоит из металлической сетки - анода и плоского металлического диска - катода (сетчатый конденсатор явился прообразом фотоэлемента). Этот прибор (С) включался последовательно с гальванометром (G) в цепь с батареей (В). При освещении катода сильным светом вольтовой дуги (А) гальванометр регистрировал наличие тока в цепи.

Схема установки, на которой А.Г. Столетов изучал фотоэлектрические явления.

С помощью такой установки Столетов изучал различные стороны фотоэффекта. На основании результатов своих экспериментов он делает следующие выводы: необходимым условием фотоэффекта является поглощение света материалом катода; каждый элемент поверхности катода участвует в явлении независимо от других; явление фотоэффекта практически безынерционно (". ток появляется и исчезает одновременно с освещением и, следовательно, при прерывистом освещении ток - также прерывистый с тем же периодом"). Меняя напряжение на электродах, Столетов получает вольт-амперную характеристику фотоэлемента (сетчатого конденсатора): фототок возрастает с увеличением напряжения между электродами, а малые токи пропорциональны напряжению; начиная с некоторого значения напряжения фототок практически не меняется при увеличении напряжения, т.е. фототок стремится к насыщению. Поместив прибор в стеклянный цилиндр, из которого можно было откачивать воздух, ученый обнаружил, что по мере уменьшения давления воздуха фототок возрастает, достигает максимума и затем убывает.

Будучи уверенным в том, что величина фототока определенно связана с освещением, Столетов проводит целую серию опытов с целью установить эту зависимость. Меняя силу света источника, он нашел, что величина фототока насыщения пропорциональна световому потоку, падающему на катод. Столетов помещает свой конденсатор в керосин, спирт, сероуглерод. Затем он задается целью изучить фотоэлектрический эффект в различных газах при различных давлениях, и выводит свой известный закон, связывающий критическое давление, электродвижущую силу батареи и расстояние между электродом и сеткой. Оказывается, если помножить это расстояние на критическое давление, а полученное произведение разделить на электродвижущую силу, то получится некоторая постоянная величина, которая вошла в науку под названием константы Столетова.

В своих опытах ученый вплотную подошел к установлению законов электрических разрядов в газах. Теорию таких явлений построил английский физик Таунсенд, использовав полученные Столетовым результаты. Таунсенд дал открытому Столетовым закону о зависимости силы тока несамостоятельного разряда от давления название "эффект Столетова", под которым он и вошел в мировую научную литературу. Когда в 1889 году Столетов приехал в Париж на II Международный конгресс электриков, ученые всех стран чествовали его как одного из самых выдающихся физиков современности.

столетов физик железо намагничивание

3. Опала

Весь мир знает и чтит Столетова. Он признанный первый физик России. В начале 1893 года трое академиков - Чебышев, Бредихин и Бекетов выдвигают Столетова в члены высшего научного учреждения страны. Но президент Академии великий князь Константин не допускает кандидатуру Столетова до баллотировки. Возмущенный брат Александра Григорьевича, Николай, генерал и герой Шипки, спрашивает у президента Академии, почему он самолично вычеркнул из списков кандидатов фамилию Столетова. "У вашего брата невозможный характер", - с раздражением отвечает Константин.

В эти дни Александр Григорьевич получает много писем, в которых передовые ученые России и мира высказывают ему свое сочувствие в связи с проявленной по отношению к нему несправедливостью. "Очень и очень возмущен я поступком Академии, - пишет профессор Петербургского университета И.Н. Боргман. - . Впрочем, так поступает наша Академия уже не в первый раз. Теперь почетнее быть забаллотированным, чем попасть в число членов ее".

"То, что Вы сообщаете мне в последнем письме, - пишет Столетову из Одессы профессор Ф.Н. Шведов, - меня нисколько не поразило. Ведь забаллотировали же некогда Менделеева. Я бы утешался тем, что лучшие современные русские ученые - Менделеев, Мечников - не в богадельне. Быть в их компании совсем не стыдно".

Много писем приходит из-за рубежа. Столетову пишут Кельвин, Гельмгольц, Больцман. Несмотря на сочувствие друзей, Столетов тяжело переживает нанесенное ему оскорбление. Да и университетское начальство все больше и больше начинает выказывать ему свою немилость. Все это сильно отражается на здоровье Александра Григорьевича. Его мучает кашель, бессонница, ему все труднее и труднее выходить из дома. В результате в 55 лет он становится больным стариком.

В начале 1896 года Столетов переносит тяжелое рожистое воспаление. Едва оправившись от него, он снова заболевает. Болезни терзают ослабленный организм. В ночь с 14 на 15 мая Александр Григорьевич умирает от воспаления легких.

4. Список литературы

1. Материалы с сайта: https: // ru. wikipedia.org/wiki/Столетов,_Александр_Григорьевич

2. По материалам книги "Замечательные ученые" под ред. С.П. Капицы, М.: Наука, 1980.192 с.

3. "Общедоступные лекции и речи" под Под редакцией и с примечаниями проф.А.К. Тимирязева. - М. - Л.: Гос. изд-во технико-теор. лит., 1941. - 436 с.

4. "Собрание сочинений" А.Г. Столетов. Собрание сочинений, т. I, М. - Л., 1941

5. Материалы с сайта: http://www.initeh.ru

6. Материалы с сайта: http://dev. daily_hero. idefa.ru/mentors/alexandr_stoletov/

7. Материалы с сайта http://www.n-t.org

Размещено на Allbest.ru