Каталог сайтов Arahus.com
назад содержание далее

ПЕРВЫЙ ПЕРИОД ФИЗИКИ ПОСЛЕДНЕГО СТОЛЕТИЯ

БАТАРЕЯ ВОЛЬТЫ
(приблизительно от 1800 до 1820 г.)

УКРЕПЛЕНИЕ ТЕОРИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Спор между электрическими теориями Гальвани и Вольты достиг в конце XVIII в. той точки, на которой почти нельзя было думать о скором его разрешении. Гальвани наблюдал электрические сокращения ног у лягушек без применения металла, а Вольта при полном отсутствии органических веществ получал при посредстве своего конденсатора, несомненно, электрические явления от соприкосновения металлов. Гальвани умер, не успев привлечь к своим опытам должного внимания. Вольте же удалось вскоре настолько укрепить учение о металлическом электричестве, что идея Гальвани о животном электричестве была оттеснена на задний план и была вообще надолго забыта.

По собственным словам Вольты он построил носящий его имя столб в конце 1799 г. Первое сообщение было им сделано в письме из Комо на имя президента Королевского общества сэра Джозефа Банкса, от 20 марта 1800 г. Этот способ по его описанию состоял из некоторого числа круглых пластинок из серебра или меди, равного числа цинковых пластинок и такого же числа кружков из папки, кожи, сукна и т. п., пропитанных водой, а еще лучше слабым щелочным раствором. Эти пластинки следовало укладывать таким образом, чтобы серебро, цинк и влажный картон, все время, чередуясь, следовали друг за другом. Кроме этого столба Вольта в том же письме приводит описание своего чашечного прибора. Берут несколько стаканов, наливают в них теплой воды или соляного раствора и опускают в каждый из них по одной серебряной и одной цинковой пластинке, с тем, однако, чтобы последние не касались друг друга. К каждой пластинке должен быть приделан удлиненный металлический крючок, при помощи которого можно было бы соединять каждую цинковую пластинку одного из стаканов с серебряной пластинкой другого. Замыкание цепи между серебром первого и цинком последнего стакана вызывает те же электрические явления, как и столб.

РАБОТЫ ВОЛЬТЫ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ

Сильное электрическое действие обоих этих приборов было объяснено Вольтой на двух докладах, сделанных им Французскому национальному институту в Париже 7 и 21 ноября 1800 г., следующим образом. От соприкосновения двух металлов различной проводимости, например серебра и цинка, нарушается равновесие электричества, находящегося в обоих металлах. В точке соприкосновения положительное электричество направляется от серебра к цинку и накопляется на последнем в то самое время, как отрицательное сгущается на серебре. При наложении друг на друга элементов из серебра и цинка без промежуточных членов, цинковые пластинки снизу и сверху находятся в соприкосновении с одной и той же серебряной пластинкой, и общее их действие сводится к нулю. Свободно проявиться может только действие нижней серебряной и верхней цинковой пластинок; все же лежащие в промежутке пластинки являются простыми проводниками электричества, а весь столб как бы состоит из одной только пары пластинок. Для того чтобы действие отдельных пар пластинок могло суммироваться, следует каждую цинковую пластинку привести в соприкосновение только с одной серебряной; это и достигается как раз тем, что на каждую цинковую пластинку кладут мокрый кружок, отделяя ее тем самым от серебряной, но, не преграждая при этом пути для электричества. Кружки из третьего металла взамен жидкого проводника непригодны; они вызвали бы в столбе противоположные токи и таким образом, по крайней мере, частично нейтрализовали бы действие столба. Жидкости же, вследствие малой их проводимости, дают с металлами лишь ничтожные электрические напряжения, и потому сочетание проводников первого и второго разряда совершенно необходимо для того, чтобы столб давал умноженное действие отдельных элементов.

Однако Вольта при посредстве своего прибора не открыл тотчас же новых свойств гальванического электричества. При помощи его были воспроизведены известные уже раньше явления, но только в необычайно усиленной степени. Вместо мышечных сокращений получились сильные чувствительные удары при прикосновении влажными руками к полюсам столба; световые явления в глазу и вкусовые на языке были гораздо резче прежних; когда проволоки от обоих полюсов вкладывали в уши, то в голове чувствовался треск, настолько сильный, что Вольта, однажды проделав этот опыт, не решался уже его повторить. Только одного из обычных электрических явлений Вольте не удавалось получить посредством столба, именно — электрического запаха, вероятно, потому, что это электричество не было способно распространяться свободно в воздухе. Национальный институт отнесся с большим интересом к опытам Вольты. Особая комиссия, докладчиком которой был Био, сообщила в заседании 1 декабря 1801 г., что произведенные ею опыты вполне подтвердили выводы Вольты. Тогда институт учредил по предложению Бонапарта, присутствовавшего при докладах Вольты, две премии (большую — за капитальное открытие и меньшую — ежегодную) за лучшие работы в этой новой области физики и тотчас же присудил Вольте большую золотую медаль института. Несмотря на установление этих премий, французы вначале не дали в этой области ничего капитального. Разработка учения о гальваническом электричестве вплоть до развития электромагнетизма принадлежит, прежде всего, англичанам, а затем и немцам.

РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

Банкс вскоре по получении письма Вольты сообщил о нем сэру Антони Карлейлю. Последний вместе с Никольсоном устроил 30 апреля 1800 г. столб из 17 пар пластинок и получил не только все ожидаемые явления, но еще раньше, чем письмо Вольты было доложено Королевскому обществу, сверх того, сделал открытие, которому суждено было приобрести в будущем не меньшее теоретическое и практическое значение. Именно, налив каплю воды на верхнюю цинковую пластинку для более надежного контакта ее с проводящей проволокой, он заметил, что из капли, при опускании в нее упомянутой проволоки, выделяется газ, запах которого показался Никольсону «похожим на запах водорода». Он взял стеклянную трубку 1/2 дюйма в диаметре, налил в нее свежей ключевой воды, заткнул ее с обоих концов пробками, сквозь которые он пропустил латунные проволоки так, чтобы концы их находились друг от друга на расстоянии l3/4 дюйма, и затем присоединил обе проволоки с полюсами столба. Тотчас же с конца проволоки, соединенной с серебром, начала подниматься тонкая струйка воздушных пузырьков, конец же второй проволоки начал покрываться налетом и под конец почернел. При обратном соединении проволок получались и обратные явления. Полученный газ, смешанный с равным количеством воздуха, при зажигании давал взрыв. Когда вместо латунных проволок взяли платиновые, то на концах обеих образовался газ, однако, на проволоке, соединенной с цинком, в значительно меньшем количестве, чем на другом. Отсюда оба исследователя сделали тот вывод, что газ, выделявшийся на цинковом конце, есть кислород. Хотя уже и раньше было известно, что искра электрической батареи разлагает воду, тем не менее, тот факт, что такое же явление получается с большим постоянством от сравнительно слабых гальванических токов, произвел большую сенсацию. Риттер сообщил в сентябре 1800 г., что он собрал отдельно оба газа, выделяющиеся при разложении воды, что все жидкости при известных условиях выделяют газы и, наконец, что при действии тока из медного купороса осаждается медь. Крюикшенк в том же 1800 г. доказал, что многие соляные растворы разлагаются гальваническим током; причем кислоты собираются на положительном, а металлы на отрицательном полюсе. Около того же времени и Дэви предпринял свои исследования, которые при дальнейшем своем развитии получили столь большую известность. Первое сообщение по этому вопросу он послал в Лондон из Бристоля в сентябре 1800 г. Первая серия этих опытов Дэви, о которых было сообщено в журнале Никольсона до 1802 г., касалась только разложения воды. До него наблюдатели заметили только, что оба продукт разложения собираются в различных местах, Дэви же прямо показал, что эти газы могут быть собраны в совершенно отдельных сосудах. Он взял две открытые с одной стороны стеклянные трубки в 1/3 дюйма ширины и 4 дюйма длины, сквозь запаянные другие концы которых были пропущены золотые проволоки. Трубки эти он наполнил дистиллированной водой и обе в перевернутом виде опустил в один общий сосуд, тоже наполненный перегнанной водой. Золотые проволочки трубок были затем соединены с концами вольтова столба, а вода в обоих стаканах была приведена в сообщение посредством свежих мышечных волокон. Тотчас же в трубках началось образование газа у золотых проволочек, притом сильнее на той проволочке, которая шла от серебра. Здесь по истечении 41/2 час. трубка наполнилась газом вплоть до места соприкосновения конца проволоки с водою, после чего этот процесс прекратился. Точное определение объемного отношения, в котором образуются газы, оказалось при этом далеко не таким легким, как этого можно было ожидать, может быть, потому, что вода, служившая для опыта, могла уже ранее, до начала опыта, содержать в растворе воздух, или же потому, что во время самого опыта часть выделявшегося газа растворялась в воде. Тем не менее, после осуществления некоторых мер предосторожности Дэви все-таки удалось доказать, что электрический ток выделяет из воды почти вдвое больше водорода, чем кислорода, как и следовало ожидать на основании всем известного состава воды.

Соединение воды обоих стаканов мышечным волокном было, очевидно, отголоском старых представлений Гальвани о свойствах мышечных волокон; Дэви, однако, не остановился на этом. Он пробовал соединять сосуды собственным телом или влажными растительными волокнами или смоченными нитками, — и во всех случаях он получал то же химическое разложение, но только более скорое или медленное, в зависимости от степени проводимости различных веществ. Таким образом Дэви вполне удалось отделить друг от друга вещества, получаемые при электрическом разложении. Нужно заметить, что кажущийся перенос продуктов разложения гальваническим током, вскоре установленный для всех возможных жидкостей, составлял главное затруднение при попытках объяснить эти поразительные явления.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОХИМИИ

Но прежде чем мы подробнее изложим все относящееся к данному вопросу, мы остановимся здесь еще на экспериментальном развитии электрохимизма. Готро в 1802 г. заметил, что две золотые проволоки, соединенные с полюсами батареи, дают очень слабый вкус, если их приложить к языку; если же их разобщить с батареей и соединить оба освободившихся конца, продолжая держать два других конца на языке, то ощущаемый вкус становится гораздо резче. Риттер за нялся исследованием этого явления со свойственным ему увлечением. Он взял золотые проволочки, служившие концами полюсов при разложении воды, положил их этими концами на язык, а противоположные соединил вместе. Тотчас получился гальванический вкус, как при соединении проволок с вольтовым столбом, но с той разницей, что теперь проволочка, служившая положительным полюсом, дала щелочной, а прежний отрицательный полюс — кислый вкус. После многих опытов с такими проволоками Риттер устроил, наконец, целый столб из 40 медных пластинок и 40 влажных промежуточных кружков и соединил его полюса проволоками с вольтовой батареей из 100 элементов. Когда соединение их после известного времени было прервано, каждый столб стал действовать самостоятельно, как вольтова батарея, с той, однако, разницей, что его полюсные концы оказались противоположными тем полюсам, с которыми они раньше были соединены. Эти вторичные или зарядные столбы возбудили большой интерес и послужили поводом для многочисленных работ. Риттер объяснил их действие, как показывает само название, предположением, что электричество первичного столба накопляется во вторичном. Ему показалось, что он наблюдал тем сильнейшее заряжение вторичного столба, чем худшим проводником была та жидкость, которой были пропитаны кружки. Против этого объяснения, которое само по себе представляется невероятным, вследствие происходящего здесь обмена электричеств, Вольта возразил, совершенно правильно указывая, что благодаря разложению воды медный кружок с одной стороны заряжается водородом, а с другой — кислородом и что, таким образом, здесь получается столб, составленный из одного металла и двух жидкостей. После этого вопрос казался тогдашним физикам исчерпанным и дальнейших последствий не имел. Вообще Риттер держался собственных воззрений на химические силы электрических токов и на получение водорода и кислорода из воды. Он склонялся еще к старому воззрению, что вода представляет собою простое тело и на положительном полюсе целиком превращается в водород, а на отрицательном — в кислород. В противоположность ему Дэви постарался прямо доказать, что происхождение новых веществ из воды невозможно и что все посторонние тела, как то: кислоты, металлы и пр., встречающиеся иногда при разложении воды, получаются в результате загрязнения ее извне полюсными проводами, сосудом и т. д. При дальнейшем развитии своих исследований Дэви удалось осуществить и разложение щелочей, о которых уже со времени Лавуазье, по меньшей мере, подозревали, что они состоят из металлов и кислот. Дэви пропустил электрический ток батареи из 100 пар пластинок (в 6 дюймов в квадрате) через едкое кали, которое он держал на платиновой ложечке в расплавленном состоянии при краснокалильном жаре. Когда он привел положительный полюс в контакт с платиновой ложечкой, а отрицательный погрузил в едкое кали, то все время пока эта связь поддерживалась, он замечал на отрицательной проволоке яркий свет, а в точке соприкосновения огненный столб, который происходил как будто от какого-то освобождавшегося здесь горючего тела. При обратном включении полюсных проводов он наблюдал на положительном полюсе яркое и постоянное пламя, но вместе с тем там не было ничего похожего на горение. Зато из едкого кали поднимались пузырьки газа, которые один за другим загорались в воздухе. Так как кали было совершенно сухое, то Дэви отсюда сделал тот вывод, что горючее тело, появляющееся на отрицательном полюсе, получается от восстановления самого кали. При помощи еще более сильного прибора, а именно батареи в 250 шести- и четырехдюймовых пар пластинок, ему действительно вскоре удалось получить в значительном количестве это горючее тело, новый блестящий металл калий, предохранить его от окисления и сохранить в неизменном виде под нефтью. Из едкого натра ему тоже удалось получить посредством того же аппарата сходный металл натрий, а в 1808 г. им были добыты таким же путем металлы щелочных земель.

ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА

Успешные исследования Дэви яснее всех прежних работ показали важность новой физической силы — гальванического электричества. Они побудили физиков стать в значительной мере химиками, химикам же они обещали легкие открытия с помощью ясного метода. Физики получили возможность объяснить все гальванические загадки химическими процессами; а химики, наоборот, — возможность объяснить основу всех химических явлений — сродство веществ; наконец, и те и другие могли уже хотя бы заподозрить причинную связь между двумя, а быть может, и между всеми вообще силами природы. Поэтому неудивительно, что работы Дэви вызвали к жизни наряду с практическими работами и чисто теоретические исследования.

Мы уже указали, что при электрохимическом разложении всего более бросались в глаза кажущееся передвижение продуктов разложения и выделение их отдельно на каждом из полюсов. То и другое требовало какого-то объяснения, которое, однако, не легко было дать. Своеобразное объяснение, данное Риттером, нам уже известно. Эрманд, равно как Крюикшенк, Фукруа, Вокелен и Тенар, утверждал, что вода разлагается на одном только положительном полюсе. Кислород выделяется здесь один, так как освобождающийся водород связывается электрическим током и получается в свободном состоянии только там, где ток поступает в отрицательный полюс. Такому во многих отношениях неправдоподобному объяснению была противопоставлена в 1805 г. другая теория Гротгуса, к которой примкнули Дэви и последующие физики, и которая с незначительными изменениями сохранилась до наших дней.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДЭВИ И БЕРЦЕЛИУСА

Берцелиус Йенс Якоб (1779-1848)
Берцелиус Йенс Якоб (1779-1848)

Согласно этой теории при действии электрического тока на воду молекулы ее, прежде всего, выстраиваются в известном порядке: все атомы кислорода поворачиваются в сторону положительного полюса, а все атомы водорода — в сторону отрицательного. Положительный полюс отторгает затем от ближайшей к нему водяной молекулы кислород и изолирует его. Освободившийся атом водорода притягивает к себе ближайший атом кислорода, следующий за ним свободный водородный атом — опять соседний кислородный, и разложение распространяется таким образом по всей жидкости, пока, наконец, на отрицательном полюсе остается последний атом водорода. С освобождением этого последнего атома, молекулы, принявшие теперь обратное направление, под продолжающимся действием тока поворачиваются в прежнее положение, и разложение начинается вновь.

Но если кажущееся передвижение продуктов разложения могло быть этим путем объяснено, то главный вопрос об уничтожении химического сродства электричеством оставался еще без ответа. Но в ту эпоху, когда все физические силы считались основными свойствами особых материй, этот вопрос можно было разрешить, только исходя из предположения, что электрические и химические силы тождественны или же что они представляют собой два различных проявления одной и той же основной силы. Во всяком случае, уже считали особенно важным приобретением то обстоятельство, что открывалась возможность объяснить совершенно недоступные нашим чувствам химические сродства электрическими силами, действие которых можно было непосредственно наблюдать. Дэви прямо высказал эту мысль еще до открытия им щелочных металлов в записке, прочитанной им перед Королевским обществом в ноябре 1806 г. Электрические и химические притяжения имеют, по его мнению, одну общую причину, которая, однако, в первом случае действует только между массами тел, а во втором — между атомами этих масс. Берцелиус руководился теми же идеями при разработке своей новой теории химии, своей электрохимической системы, которая получила всеобщее признание и продержалась почти до 1840 г., не будучи никем оспариваемой. Согласно этой системе атомы всех элементов обладают первоначальной электрической полярностью, но только лежащие на противоположных сторонах противоположные полюсы неодинаково сильны; соответственно этому все элементы, в зависимости от большего или меньшего преобладания в них того или другого электричества, могут быть распределены в ряд, члены которого обнаруживают тем сильнейшее химическое сродство между собою, чем дальше они отстоят друг от друга в этом ряду. И молекулы сложных тел обладают такою же полярностью, вследствие чего они и могут вступать в соединения с другими, образуя новые еще более сложные тела. Дэви впоследствии жаловался, что некоторые лица не признают за ним надлежащих прав в разработке электрохимической теории, приписывая часть открытия многих важных моментов, разработанных им раньше кого-либо другого, философам, которые никогда не заявляли и не могут заявлять притязаний на первенство, так как их работы по этому вопросу появились лишь на несколько лет позже 1806 г. Берцелиус, почувствовавший себя до известной степени задетым таким заявлением, возразил на это, указав, что уже в августовском выпуске Галеновского химического журнала за 1803 г. он напечатал статью под заглавием: «Versuche über Wirkungen der elektrischen Säule auf Salze und auf einige ihrer Basen» («Опыты над действием электрических столбов на соли и некоторые их основания»), в которой им уже была высказана основная мысль электрохимической системы. Для доказательства он процитировал из нее следующие места: 1) «При разрядах электрического столба через жидкость, составные части последней разделяются таким образом, что одни из них собираются на положительном полюсе, а другие на отрицательном. 2) Вещества, направляющиеся к одному и тому же полюсу, имеют между собою нечто общее; к отрицательному полюсу стремятся все горючие тела, щелочи и земли; с другой стороны, к положительному полюсу — кислород, кислоты и окисленные тела». «Я не решаюсь высказать определенного суждения о том, каким образом и благодаря чему происходят упомянутые разложения. Однако наиболее естественным представляется мне объяснить их притяжением электричества в одних веществах и отталкиванием его в других, хотя, правда, и это объяснение не является вполне удовлетворительным». Берцелиус отмечает, что Дэви читал его статью (по крайней мере, в извлечении в «Annales de chimie et de physique», LI, 1804) и что он даже вменил себе в заслугу тот факт, что первый обратил на нее внимание других. Тем не менее Копп, после внимательного рассмотрения данного вопроса, приходит к заключению, что Дэви первый и раньше Берцелиуса пришел к определенным и твердым воззрениям в области развития электрохимической теории.

ТРУДНОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

При всем признании, какое в свое время получила электрохимическая теория в среде химиков и физиков, она все-таки никогда не была совершенно свободной от камней преткновения; согласно этой теории электрическая полярность всех атомов должна составлять их первоначальное свойство, которым уже, далее, обусловливается их химическое качество. Однако, чем более удавалось усилить действие вольтова прибора, тем яснее становилось для некоторых физиков, что химическое действие должно быть первичным, а электрическое лишь его следствием. Вольтова теория контакта казалась им мало пригодной для того, чтобы объяснить постоянство токов в вольтовом столбе, а вместе с тем и непрерывное нарастание в нем силы. По их мнению, источником всей силы, а следовательно, и причиной всего электричества могло быть единственно химическое различие металлов и жидкостей, соприкасающихся в столбе. Вольтовой теории контакта, искавшей причину гальванического электричества в простом соприкосновении металлов, начала противополагаться химическая теория, стремившаяся найти источник электричества в одних химических изменениях металлов. Фабброни, Риттер и др. решительно перешли на сторону нового учения. Парро первый привел его в некоторую систему. Однако более сознательное расхождение взглядов произошло позднее. Поэтому мы впоследствии должны будем вернуться к этому спору между теорией контакта и химической теорией, вырождавшемуся не один раз в пустые словопрения и препирательства об авторских правах.

Ревностные исследования действий вольтовых приборов должны были, разумеется, привести к многим попыткам усовершенствования их. Форма столба вскоре оказалась практически неудобной. При кратковременном действии этих приборов приходилось очень часто разбирать пластинки для чистки, что было очень хлопотливо и отнимало много времени; поэтому усилия физиков были обращены почти исключительно на усовершенствования чашечных приборов. Крюикшенк заказал род желоба из сухого дерева в 25 дюймов длины, 1,7 дюйма глубины и 1,5 дюйма ширины. В длинных стенках этого ящика были вырезаны фальцы глубиной около 0,1 дюйма и такой ширины, чтобы в них плотно входили две спаянные пластинки из цинка и серебра. Фальцы эти были прорезаны на таком расстоянии друг от друга, что в желобе помещалось 60 пар пластинок. Спаянные пластинки были тщательно вмазаны в фальцы замазкой из смолы и воска, непроницаемой для воды, — обстоятельство весьма существенное для доброкачественности прибора. Клетки, или промежутки между парами пластинок, были наполнены хлористым аммонием. Для того чтобы вычистить металлы после употребления, достаточно было только налить в клетки слабой соляной кислоты и оставить ее там на несколько минут. Эти ящичные приборы получили очень большое распространение. Дэви производил свои знаменитые опыты разложения при их посредстве. Наполеон I подарил Парижскому политехническому институту подобную ящичную батарею, состоявшую из 600 квадратных пластинок, имевших стороны длиною в 0,3 м. Вилькинсон значительно усовершенствовал эти приборы, приблизив их по внешнему устройству к современным нам батареям. Именно: он разделил желоб не парами пластинок, а деревянными перегородками, плотно вмазанными в фальцы; затем соединил попарно медную и цинковую пластинки припаянной проволочной дугой так, чтобы они могли быть опущены в две соседние клетки; к каждой проволочной дуге было приделано сверху кольцо; пропустив через все кольцо палку, можно было сразу вынуть все пластинки из желоба, когда их нужно было чистить или прекратить работу с ними. Этим же принципом руководился и Чильдрен при устройстве своих громадных аппаратов. Подобная батарея из 2000 пар пластинок была подарена Лондонскому королевскому институту его друзьями и почитателями; в конце июля 1810 г. Дэви впервые пустил ее в ход.

ТОЖДЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И ГАЛЬВАНИЗМА
ВОПРОС О СВЯЗИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И СВЕТА

Усиление гальванических эффектов при употреблении больших аппаратов вскоре заставило умолкнуть всех более или менее громко сомневавшихся в электрической природе гальванических явлений. При помощи этих приборов было доказано, что все те явления, которые получаются посредством электричества от трения, могут быть воспроизведены и при посредстве гальванического тока. Отталкивание легких предметов гальваническим электричеством было уже показано самим Вольтой на электрометре; теперь от вольтовых аппаратов стали получать и искры, к которым так привыкли при электричестве от трения. Никольсон первый заметил искру в темноте от своего столба из 100 штук крон. Крюикшенк с подобным же столбом получал искры и при дневном свете. Симон и Риттер уже в 1801 г. наблюдали сильные искры от электрического тока. Дэви, а также Фукруа, Вокелен и Тенар обратили внимание на то, что искры больше всего усиливаются при увеличении размера пластинок. Симон, Пфафф и Марум наблюдали нагревание проволок и их накаливание от действия гальванического тока; Дэви расплавил железную проволоку в 2 дюйма длины и 1/170 дюйма в поперечнике. Однако все эти световые и тепловые действия тока померкли перед электрической дугой, которую Дэви получил еще до 1812 г. на упомянутой выше большой батарее Королевского института. В своих «Elements of chemical philosophy» (London 1812, стр. 152—154) («Элементы философии химии») он пишет по этому поводу: «Эта батарея... дает целый ряд блестящих и поразительных явлений. Когда два куска древесного угля в 1 дюйм длины и 1/6 дюйма в поперечнике были сближены между собою на расстояние 1/30 или 1/40 дюйма (будучи включены в цепь), то получилась яркая искра и угли, больше чем до половины, накалились добела. Когда же затем концы углей начали раздвигать, то между ними происходил постоянный разряд через накаленный воздух на расстоянии, по крайней мере, 4 дюймов в виде необыкновенно блестящей широкой световой дуги конической формы, обращенной выпуклостью кверху (черт. 3). Любое вещество, введенное в дугу, тотчас же накалялось; платина расплавилась в этом пламени так же легко, как воск в пламени обыкновенной свечи; кварц, сапфир, магнезия, известь превратились в жидкость; алмазный порошок, кусочки угля и графита исчезли мгновенно, как бы улетучиваясь в дуге... Когда полюсы батарей были соединены в разреженном воздухе, то расстояние, при котором «получались разряды, могла быть увеличено соразмерно степени разрежения; когда последнее достигало только 1/4 дюйма ртутного давления, искры перескакивали на расстоянии до 1/2 дюйма, а при удалении полюсов на 6—7 дюймов разряды происходили в виде необычайно красивой пурпуровой струи света».

Чертеж 3
черт. 3

Странно, что эти открытия не возбудили того общего интереса, какого можно было бы ожидать. С практической стороны еще не знали, что собственно можно сделать при помощи этих дорого стоящих приборов, а с теоретической — колоссальное развитие тепла и света от гальванического тока при господствовавшей тогда теории теплоты только тревожило умы и создавало известное неудобство. Такое заключение можно сделать на основании следующих слов Био по поводу накаливания проволок: «Исключительно трудно, чтобы не сказать невозможно, объяснить происхождение этого светового явления и нагревания при подобных условиях. Следует ли их объяснить сжатием веществ, на которые действует электричество? Но в таком случае давление должно было бы обнаружиться однажды при самом начале опыта, так как ток идет непрерывно; тогда за счет этого давления можно было бы отнести разве только первую вспышку света, но никак не дальнейшее его существование. Не порождается ли свет обоими электрическими началами непосредственно при их столкновении». К этому последнему предположению, столь же осторожному, как и темному и, собственно говоря, непонятному в устах приверженца теплового вещества, примкнуло, тем не менее, большинство тогдашних физиков. Но что особенных лавров от им не сулило, это видно из последовавшего затем длительного молчания по данному вопросу.


назад содержание далее

Используются технологии uCoz