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前傳:04.鈾射線

 星光閃亮圖書館 2016-10-09

貝克勒爾已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,這些鈾礦石在太陽底下暴曬一頓,,然后拿回黑暗處就會(huì)有熒光發(fā)出來,。這個(gè)貌似跟X光有點(diǎn)兒像啊,。X光是陰極射線打中了金屬靶子以后濺出來的。那么熒光物質(zhì)在太陽光的轟擊下,,是不是也會(huì)發(fā)射X射線呢,?龐加萊聽他一說,馬上鼓勵(lì)他,,這東西很可能有關(guān)系,。你不放回去研究一下。


說干就干啊,,回來以后,,貝克勒爾買了一大包膠片。挨個(gè)試驗(yàn)啊,。拿一張膠片,,拿黑紙里三層外三層給包上。放太陽底下曬,。曬了一天,,沖洗出來一看,果然沒有曝光啊,??磥砗诩埬軌蛲耆珦踝√柟狻H缓笳宜系艘黄孔逾欫},,這是他家的祖?zhèn)髅胤桨?。叫做硫酸鈾酰鉀。這種物質(zhì)在紫外光照射下可以發(fā)出熒光,。他就把這種鈾鹽給放在底片上邊壓著,。放到太陽底下曬。曬一陣拿回去沖洗,,果然底片變黑了,。顯然是已經(jīng)曝光了。貝克勒爾那叫一個(gè)高興啊,。你看,,果然應(yīng)驗(yàn)了吧。他還不放心啊,,萬一這張底片是次品,,自己就是黑的呢?不是被鈾鹽的輻射給照出來的,。那好辦啊,,在來幾次實(shí)驗(yàn)唄。底片拿黑紙包嚴(yán)實(shí)。然后上邊放上鈾鹽,。為了進(jìn)一步確認(rèn),,他還放了打孔的金屬板啊,硬幣啊,,鑰匙啦,。反正諸如此類的東西。陽光下曬一陣子拿回去一沖洗,,果然底片上出現(xiàn)了鑰匙硬幣之類的影子,。顯然這種射線透不過金屬,因此才留下沒曝光的地方,。

那是不是化學(xué)物質(zhì)滲透進(jìn)了黑紙包,,或者是因?yàn)闇囟葘?dǎo)致的底片變黑呢?也要排除這個(gè)可能性啊,。他就在鈾鹽和黑紙包之間加了一層玻璃,。結(jié)果還是一樣的。底片曝光了,。貝克勒爾開心壞了,,他馬上寫了報(bào)告,在法國科學(xué)院開會(huì)的時(shí)候,,他就宣讀了他的報(bào)告,。他見到龐加萊以后這個(gè)開心啊,老龐啊,,你說的還真對,。果然被你說中啦!的確會(huì)發(fā)生跟X射線類似的現(xiàn)象,。這個(gè)射線的確也能透過黑紙包,。龐加萊鼓勵(lì)他,那好啊,,你回去繼續(xù)實(shí)驗(yàn),。把這東西搞清楚吧。

貝克勒爾很開心,,回家繼續(xù)包底片,。包的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的,。一看不對勁,,怎么地呢?天陰了,。那今天沒法曬太陽了,。一包底片往抽屜里面一放,實(shí)驗(yàn)用的鈾鹽也順手就扔進(jìn)去了。一連好幾天陰天,。曬不了太陽,。貝克勒爾看看天,今天又沒戲啦,。他忽然腦子一閃念,。假如不曬太陽光,底片會(huì)有反應(yīng)嗎,?索性先把底片沖洗出來看看,。一看哇呀不得了了。底片已經(jīng)曝光了,。不需要太陽曬,,鈾鹽一樣能使得底片曝光。貝克勒爾心尖兒一顫,,唉呀媽呀,。不好啊,搞錯(cuò)了啊,。前邊的報(bào)告搞錯(cuò)了啊,。

沉住氣,冷靜點(diǎn)兒,。先把事情搞清楚再說,。他看看底片,好像比曬太陽的那幾張還要黑,??磥磉@種輻射跟太陽沒關(guān)系。就跟時(shí)間有關(guān)系,。擺在那里時(shí)間越長,,就越黑。那么是不是自然環(huán)境中,,有啥東西可以激發(fā)鈾鹽發(fā)出輻射呢,?不需要太陽光也行。貝克勒爾在暗室里面重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn),。發(fā)現(xiàn),,一切照舊。原先想象的,,太陽光激發(fā)鈾鹽發(fā)出輻射,,然后這種輻射導(dǎo)致底片感光??磥硎峭耆豢孔V兒的,。就是鈾鹽自己發(fā)出的輻射,,不需要外界的激發(fā)??墒氢欫}里面的元素比較多,,有硫,有鈾,,有鉀,。那種東西才是發(fā)射這種射線的罪魁禍?zhǔn)装??他換了其他的熒光材料來實(shí)驗(yàn),,發(fā)現(xiàn)只有含鈾的物質(zhì)有這個(gè)現(xiàn)象。他換了各種各樣的鈾鹽,,果然都出現(xiàn)了底片變黑,。而且你不管是把鹽溶解在水里還是加熱到熔融狀態(tài),都不能改變這個(gè)性質(zhì),。他又用了含有鈾但是不能發(fā)熒光的物質(zhì),,還是一切照舊。最可能的就是鈾元素本身有這種特性,。貝克勒爾找了好多同事,,在搞到了一小塊純鈾金屬。拿它做實(shí)驗(yàn),。果然這一次底片黑的最厲害,。那么就排除了其他一切可能了,這種射線,,就是鈾元素發(fā)射出來的,。他也能穿透黑紙包。跟X射線類似,。

1896年5月份,,他就在法國科學(xué)院的發(fā)表了報(bào)告,這種射線來自于鈾原子本身,,只要有這東西在,,就會(huì)源源不斷的發(fā)射出射線來。貝克勒爾把這種射線命名為鈾射線,。他雖然也有穿透性,,但是他跟X射線是不同的。這種射線可以使空氣電離,。也就是說有這個(gè)射線的作用,,空氣變成了導(dǎo)體。

大家生活中見過導(dǎo)電的氣體嗎,?其實(shí)很簡單,,火焰就是會(huì)導(dǎo)電的氣體,。內(nèi)焰就是電離狀態(tài),。當(dāng)然,,煙霧報(bào)警器,也是靠想辦法讓空氣電離,,然后測量空氣的電阻,,要是煙大了,那就電阻變化,,然后就報(bào)警噴水,,噴的一塌糊涂。正是因?yàn)橐粋€(gè)當(dāng)時(shí)才30歲的母親的貢獻(xiàn),,我們現(xiàn)在才能用上這種先進(jìn)的自動(dòng)化玩意兒,。1897年,這位女士當(dāng)時(shí)剛剛生了個(gè)女兒,,懷里抱著個(gè)娃,,手上還要準(zhǔn)備報(bào)考博士學(xué)位,她已經(jīng)拿了兩個(gè)學(xué)士學(xué)位了,。貝克勒爾的文章一發(fā)表,,立刻引起了這位女士的高度關(guān)注。她非常感興趣,。但是她必須得到她上司的支持,,她所在的單位的室主任,同時(shí)也是她的丈夫的支持,。她丈夫叫比埃爾居里,。她的過去的名字叫做“瑪麗亞·斯卡洛多斯卡”,一個(gè)波蘭名字,,現(xiàn)在她有一個(gè)大家更為熟悉的名字,,也是物理學(xué)史上的一個(gè)傳奇的名字,瑪麗居里,。大家稱她為居里夫人,。


皮埃爾居里支持她的決定。皮埃爾過去主攻方向是晶體研究,。比如說壓電效應(yīng)就是比埃爾發(fā)現(xiàn)的,。他發(fā)現(xiàn)石英晶體假如在某個(gè)方向受到壓力,表面居然會(huì)產(chǎn)生電荷,。反過來也是一個(gè)道理,。你通電上去,石英晶體也會(huì)產(chǎn)生變形,。居里就用這個(gè)效應(yīng)造了一個(gè)靜電計(jì),??梢詼y量出極微弱的電量。也叫居里計(jì),。磁性其實(shí)也跟晶體是有關(guān)系的,。居里還在磁性方面做出了不少貢獻(xiàn)。比如居里定律,。溫度高到一定程度,,物體就會(huì)突然失去磁性。我們現(xiàn)在電飯煲的開關(guān)就是這個(gè)原理,,溫度高到一定程度,。突然失去磁性,開關(guān)就吸不住了,,就突然跳起來了,。居里這些成就都是跟他的哥哥合作一起搞出來的。居里一輩子,,都不缺好搭檔,。前面跟哥哥在一起搞晶體方面研究,成就不小,。后來跟老婆搞夫妻檔,,成就更大。皮埃爾居里慧眼識(shí)珠,,他發(fā)現(xiàn)夫人瑪麗居里的工作意義更大,,他就放下自己的主攻專業(yè),過來幫助自己的夫人……


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