Заряженные газы. Опыт Гейслера

Когда прогресс в достаточной степени коснулся вакуумных насосов, ученые обнаружили, что пропускание электрического заряда через сильно разреженные газы вызывает их свечение. Однако это был необычный свет. Оставался вопрос, что же представляет собой свет вообще.

В 1850-е годы немецкий стеклодув Генрих Гейслер изготовил стеклянные сосуды особой формы, которые стали известны как «трубки Гейслера». Вытягивая из них как можно больше воздуха и запечатывая, он начал пропускать через вакуум электрический ток и заметил слабое свечение. Цвет этого свечения зависел от того, какой газ был закачен в трубку.

Впоследствии эксперименты Гейслера поспособствовали появлению газоразрядных ламп. В дальнейшем та же идея была использована в неоновых лампах и современных энергосберегающих. Будучи опытным стеклодувом, Гейслер далеко не из научного любопытства начал производить стеклянные сосуды разных форм, размеров и даже цветов.

Демонстрационный опыт, поставленный на рубеже XX века. Справа налево: Гейслер со своими трубками, Плюккер с катушкой электромагнита, с помощью которого он изучал прозрачность материалов для нового излучения, и, наконец, Крукс, показывающий тень от мальтийского креста в лучах катодной трубки. Излучение оказалось достаточно мощным, чтобы давать отчетливую тень на экране

Коллега Гейслера по Боннскому университету физик и математик Юлиус Плюккер обнаружил, что наполняющий трубки мягкий свет можно отклонять магнитом в сторону. Получалось, что это не свет вообще.

К 1870-м годам технология вакуумных насосов получила достаточное развитие, и английский физик Уильям Крукс изготовил трубку Гейслера с разрежением в 10 000 раз и приложил к контактам еще большее напряжение. Эффект этого был иным. Трубка перестала давать свет (на самом деле она давала невидимые лучи, которые исходили от отрицательного электрода, или катода). Когда эти впоследствии обнаруженные невидимые лучи попадали на анод (положительный электрод), слабое свечение загоралось вновь, но со стороны анода. Оказалось, что эти лучи не поглощались сделанным под углом анодом, а отражались, вызывая флуоресценцию светочувствительного покрытия на поверхности катодной трубки. Позднее, когда Плюккер открыл «катодные» лучи и трубка стала «катодно-лучевой», выяснилось, что эти катодные лучи отклоняются магнитным полем и оказывают давление. Так, удалось заставить поворачиваться колесо с лопастями, установленное внутри трубки. Однако природу этих невидимых лучей еще предстояло разгадать физикам.