Анри Беккерель - Ксения Анатольевна Капустинская

стимулом для Беккереля: он принимает решение повторить опыты Зеемана. Анри Беккерель в искусном эксперименте с парами натрия наблюдает это явление, а также аномальную дисперсию оптического вращения.

Во время первых опытов Беккереля (1888 год) о существовании электрона еще не было известно, и все наблюдаемые электрические явления сводили к вихревым движениям эфира. На самом деле это, конечно, было движение электрона под действием магнитного поля.

Исходя из теории электромагнитных процессов Г. Лоренца, сторонником которой он являлся, Беккерель, повторяя опыты Зеемана, предположил, что электрически наряженные частицы занимают пространство между эфиром и веществом. Эффект Зеемана приоткрыл завесу над тайной строения атома и помог объяснить многое, что казалось столь таинственным и неясным всего полгода назад, когда была открыта радиоактивность.

Работами в области магнитооптики Беккерель начал свою научную биографию. Большинство первых магнитооптических исследований Беккерель проделал вместе с отцом и в свою очередь подготовил «стартовую площадку» для своего сына Жана. «Старт» был взят удачно, и область магнитооптики продолжает оставаться главным научным интересом Жана Беккереля. Наибольшую известность получают его работы по распространению в магнитных средах поляризованных по кругу лучей.

Жан Беккерель заинтересовался явлениями, возникающими в веществах, помещенных в магнитном поле при температурах жидкого воздуха и жидкого водорода. Совместно с голландским ученым Каммердоинг-Оннесом он исследовал эти явления в различных веществах, в частности в ксенотиме, тизоните и др. Ему удалось доказать, что для каждой полосы поглощения существует максимум интенсивности поглощения. В области низких температур многие полосы обладают определенным минимумом поглощения. Жан Беккерель обнаружил также, что для большей части полос поглощения характерна температура, близкая к температуре жидкого водорода.

Круг физических вопросов,.интересующих Жана Беккереля, был достаточно широк. Но здесь мы остановимся на проблеме, которую изучал его отец и которой он придавал большое значение, – это эффект Зеемана.

Жан Беккерель наблюдал аномальную дисперсию п amp; ров натрия и изучал эффект Зеемана в плеохроичны кристаллах.

Со времени открытия Зеемана было выполнено большое количество экспериментальных и теоретических иа следований. И лаборатория, которой руководил Жан Беккерель – теперь уже профессор физики Национальна го музея естественной истории, – не была в этом отношении исключением. Жан Беккерель стремился глубже изучить механизм испускания и поглощения света. Он изучал действие магнетизма на поглощение света твердым! телами, кристаллами и минералами при разных температурах, вплоть до температуры отвердевания водород! – 259° С. Опыты показали, что изменение периода под действием магнитного поля в некоторых полосах проша ходит в направлении, соответствующем отрицательный» электронам, а для некоторых других полос оно совершается в противоположном направлении. В результате этих экспериментов Жан Беккерель пришел к выводу, что величина изменения периода, совершенно не зависящая от температуры до – 259° С, характерна для вибрирующей системы и «все происходит так, как если бы некоторые из этих систем содержали положительные ионы»

10 апреля 1910 года Жан Беккерель выступил с лекцией в Большой аудитории Национального музея естественной истории. Он рассказал о своих работах в области магнитооптики, сделал краткий анализ новых открытий) конца XIX – начала XX веков (открытии радиоактивности, работах Рамзая, Содди и Резерфорда) и высказал свои соображения о строении материи. То был переходный период в физике, когда возникали новые представления о строении атома и высказывались мысли о наличии положительного заряда в атоме.

Мы остановились на работах Жана Беккереля не только потому, что они интересны как своеобразный этап в развитии магнитооптики. Труды Жана Беккереля связаны с магнитооптическими работами отца и до некоторой степени являются продолжением и развитием их. Биография этого ученого лишний раз иллюстрирует преемственность в научных традициях семьи Беккерелей.

И действительно, цикл работы по фосфоресценции Анри Беккерель начал с развития идей своего отца в этой области. Он применил открытие, сделанное Эдмонom Беккерелем в 1873 г., о способности инфра-красных лучей гасить определенные виды фосфоресценции, к изучению инфракрасных полос солнечного спектра, атмосферы, а также таких веществ, как вода, редкие земли и пары многих металлов.

Таким образом, метод спектрального анализа был распространен на более широкий диапазон длин волн по равнению с видимым светом и ультрафиолетом, примешившимся ранее (1883 – 1884 годы). С особым вниманием Анри Беккерель исследовал фосфоресценцию урановых солей. Он изучил их спектр и закономерности расположения полос в этом спектре. Оказалось, что нефосфоресцирующие соли урана имеют полосы поглощения, подчиняющиеся тому же закону. Из этого Анри Беккерель сделал вывод об исключительном молекулярном строении урановых соединений. Он изучил спектры поглощения многих минералов, особенно ниодима, и их зависимость от поляризации падающего света. Из всего этого Анри Беккерель заключил, что спектр поглощения молекулы не зависит от ее окружения и может служить для идентификации вещества. Выводы Беккереля относительно спектров поглощения были подтверждены впоследствии открытием празеодима и неодима: и 1885 году австрийский химик Ауэр фон Вельсбах выделил эти два элемента из дидима на основании различия их спектров поглощения.

Анри Беккерель считал, что его метод изучения спектров поглощения дает возможность знакомиться с внутренней структурой кристаллов. В одной из своих лекций Беккерель образно сравнил в этом случае ученого с прохожим, который стоит перед стеклянным домом и наблюдает за расстановкой мебели и передвижением людей в нем.

Через несколько лет, в 1891 году, Анри Беккерель впервые описал спектры фосфоресценции, испускаемой нагретыми минералами. Измерив ее длительность и яркость, можно было определить отдельные компоненты.

Все последующие годы Беккерель работал над проблемами фосфоресценции. Исследования в области фосфоресценции были лейтмотивом всей научной деятельности Анри Беккереля.

Двадцатилетним юношей Анри Беккерель начал помогать отцу в его работах по изучению урановых соединений. Он прошел у своего отца хорошую физическую школу, так как Эдмонд Беккерель – первоклассный ученый – был первым, кто приложил методы современной физики к фосфоресценции. В еще большей степени эта заслуга должна быть приписана его сыну Анри Беккерелю. И если Анри Беккерель считал, что между флуоресценцией и фосфоресценцией (кратковременным и длительным послесвечением) нет принципиальной разницы, а это было в порядке вещей при том состоянии знании и экспериментальной техники, то ему принадлежат многие другие наблюдения и обобщения в этой области физики. Среди них достаточно назвать открытие Беккерелем периода разгорания в процессах люминесценциикоторые теперь классифицируются как длительная флуоресценция, и установление зависимости между действием магнитного поля на линии кристалла и эффектами Зсемана и Штарка.

Так к Беккерелю пришла настоящая научная зрелость. Казалось, еще совсем недавно он начал с увлечением помогать своему отцу в опытах с урановыми солями. Но между тем молодым одаренным исследователем и этим известным ученым пролегли годы интересных экспериментов, теоретических выводов, обобщении в области фосфоресценции, которые так естественно привели Беккереля впоследствии