Анри Беккерель - Ксения Анатольевна Капустинская
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В этом отношении Анри Беккерелю не повезло, если так вообще можно выразиться о человеке, вписавшем в историю науки одну из интереснейших страниц. Но большинство авторов, уделяя основное внимание открытию радиоактивности, почти ничего не говорит об остальных работах Беккереля. Так уж повелось, что имя Беккереля связывают только с открытием радиоактивности.
Случается, что на вопрос об Анри Беккереле ваш собеседник нередко отвечает:
«Беккерель? А, это ученый, открывший радиоактивность?» И, вспомнив какие-то обрывной школьных знаний, добавит, быть может: «Он все время занимался фотографическими пластинками…»
И это совсем не значит, что труды Анри Беккереля недооценивают, хотя за этими «занятиями фотографическими пластинками» не все чувствуют величие истинного открытия. Такой ответ вполне возможен – ведь в сущности не так уж много известно о жизни одного из первых классиков атомного века…
А ведь Беккерель занимался не только радиоактивностью. Более 50 его научных трудов посвящены разнообразным вопросам физики. И показать многогранность научной биографии Беккереля, рассказав, пусть кратко и сжато, об этих «нерадиоактивных» интересах ученого, представляется очень нужным и интересным.
Еще в самом начале научной деятельности Анри Беккерель заинтересовался вопросами магнетизма. В то время научный мир находился под впечатлением блестящих открытий Фарадея, превративших магнетизм из таинственного явления в одну из реальных сил природы, тесно связанную с электричеством, теплотой, светом, химическим действием, кристаллизацией. С особым вниманием Анри Беккерель отнесся к открытому Фарадеем действию магнетизма на свет и пришел к выводу, что область магнитооптики представляет собой обширное поле деятельности, весьма перспективное для новых открытий.
Первые труды Беккереля были посвящены вопросам вращения плоскости поляризации в магнитном поле. И уже его первая статья «О действии магнитного поля на электричество», опубликованная в 1875 году в «Журналь де физик», сразу привлекла к себе внимание ученых. В этой работе Анри Беккерель постарался определить соотношение между вращением плоскости поляризации в магнитном полей показателем преломления для различных веществ. Он предложил для этой зависимости выражение, относящееся к веществам близкой химической структуры и обладающим магнитными свойствами.
Беккерель показал, что для диамагнетиков это выражение имеет иной вид. Оказалось также, что угол поворота плоскости поляризации изменяется, по-видимому, обратно пропорционально не квадрату длины волны, а четвертой степени; а в случае растворимых веществ с магнитными свойствами эта величина изменяется пропорционально квадрату концентрации.
Анри Беккерель (1852 – 1908)
Известно, что в 1846 году Фарадей сделал очень важное открытие – он наблюдал явление вращения плоскости! поляризации света в магнитном поле в твердых и жидких состояниях вещества. Но проявление этого эффекта в газах было в то время недостаточно изучено. И в 1878 – 1880 годах Анри Беккерель показал, что газы обладают такой же способностью вращения плоскости поляризации, как жидкости и твердые вещества. Исключение при этом составляет кислород благодаря поим магнитным свойствам.
Беккереля интересовали и вопросы влияния земного магнетизма на атмосферу, в частности воздействия больших толщ кислорода, находящегося в магнитном поле Земли, на свет. Более того, ученый в предварительном порядке определил интенсивность магнитного поля Земли по его действию на сероуглерод. Эти исследования дали Беккерелю возможность сделать интересные выводы и, исходя из новых представлений о связи электричества, магнетизма и света, предложить новый абсолютный стандарт силы тока. Об этом он сообщил в докладе на Международном конгрессе электриков в Париже, внеся свою лепту в прекращение той путаницы, которая существовала до этого в вопросе об электрических единицах. Следует отметить, что в работе Конгресса Анри Беккерель принимал активное участие. И числе других виднейших ученых мира он вошел в состав особой «Комиссии единиц», задачей которой была унификация единиц электричества.
В этот период Анри Беккерель начинает изучать магнитные свойства различных веществ. Он публикует интересные данные по никелю›и кобальту, в которых показывает, что покрытое никелем железо проявляет магнитные свойства только после нагревания до красного (каления.
Из сравнения магнитных свойств кислорода и озона Беккерель пришел к выводу, что последний обладает более ярко выраженными магнитными свойствами, чем кислород.
Вместе с отцом Анри Беккерель проводит многочисленные опыты по измерению температуры магмы.
Анри Беккерелю принадлежат многочисленные труды в самых разнообразных областях физики – оптики, электричества, магнетизма, фотохимии, метеорологии, электрохимии, фосфоресценции. Однако наиболее значительные работы Анри Беккереля связаны в основном с двумя большими разделами физики – магнитооптикой и фосфоресценцией. Это дает нам возможность разделить его научное творчество на два цикла: более ранний, связанный с исследованиями в области магнитооптики, и более поздний, когда ученый начинает работать только над проблемой фосфоресценции.
Свой цикл магнитооптических работ Анри Беккерелй завершает работами, связанными с эффектом Зеемана. Интерес ученого к открытию Зеемана был на столько велик, что он на некоторое время отвлекся от своих работ по радиоактивности. И на этом вопросе слен дует остановиться подробнее.
Голландский физик П. Зееман в августе 1896 года наблюдал изменение длины волны спектральной линии под влиянием магнитного поля. Более солидное теоретическое обоснование этого явления было дано Г. Лоренцом, предположившим, что спектральные линии испускаются электроном, колеблющимся внутри атома! Открытие Зеемана имело очень большое значение: оно по сути дела, впервые доказало сложное строение атома и реальное существование электрона.
Известно, что исследованием действия магнитного поля на излучение занимался еще Фарадей. Однако его опыты оказались неудачными, так как он не был вооружен оптической аппаратурой с достаточной разрешающей способностью.
Анри Беккерель повторил опыты Фарадея. Позднее он рассказывал сыну, что мог бы открыть эффект Зеемана еще в 1888 году, но потерпел неудачу, так как имеющиеся в его распоряжении электромагниты и спектроскопы были недостаточно мощными.
Беккерель считал, что эффект Зеемана был прямым проявлением магнитного действия на молекулы, о котором он говорил еще раньше. Однако в 1888 году еще не было теоретического обоснования этого явления, и оно продолжало оставаться неясным и таинственным.
Но вот научный мир узнает об Амстердамском открытии – так иногда называли эффект Зеемана, – и Беккерель, еще находившийся под впечатлением своих экспериментов 1888 года, без колебания прерывает на короткое время работы по радиоактивности и вновь обращается к магнитооптике. Беккерель вспоминает свой разговор с английским физиком Джозефом Лармором, который пытался теоретически обосновать явление, открытое Зееманом. Исходя из предположения, что излучение обусловлено скорее атомами, чем электронами, Лармор решил, однако, что вычисленный Зееманом эффект слишком мал для экспериментального определения. Этот разговор с английским физиком явился своеобразным
