電的旅程 ( 92 )
【第二部:真空電子】
「第六章:電子真面目」
電流在電線中流動時,到底是什麼東西在帶著電荷移動呢?如果我們把電流看成是水流的話,那麼小小的水滴在電流中又是什麼?水最小的成分是水分子,電流最小的組成又是什麼?要知道人類是怎樣弄清楚這些知識的,我們必須回到十九世紀初期。
英國的戴維在伏特發現電池幾年後,就在皇家研究院的地下室建造了一個巨大的電池,他用這個電池做了很多實驗。1807年,他將兩根磨尖的碳棒放在很近的位置,然後施加高電壓,結果兩個碳尖之間發生電弧,產生白光,電流也同時在兩根碳棒之間的空氣中通過。戴維發現碳尖發光時極易氧化燃燒,於是他想法把碳尖放置於玻璃管中,再將玻璃管抽真空、把氧氣排除,希望可以延長壽命。但這個實驗的結果並不理想,主要原因是當時真空技術很粗糙,玻璃和碳棒間的密封技術也漏氣。後來法拉第也做了些實驗,觀察到發光時靠近負電壓的「陰極」會產生一個陰暗的區域,但由於真空技術不成熟,他無法繼續把研究做下去。