第二百五十九章 见证奇迹吧！（下）

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“抓住电磁场中的波？”

听到徐云这句话。

法拉第下意识便转过头，与好基友威廉·韦伯对视了一眼。

随后两位电磁学大佬同时想到了什么。

只见他们将目光转移，投放到了教室中那块巨大的镀锌金属板上。

与寻常的可见光不同。

电磁场中如果真的存在一种波，那么它一定具备肉眼无法观测的性质。

这是小孩子都懂的道理，毕竟如果能看到电磁波，法拉第等人早就注意到这东西了。

因此徐云所说的‘抓住’，必然不可能是直接将电磁波具现在所有人面前，而是以某个现象或者反应为证据。

就像法拉第当初做的铁屑实验

当时他在一张纸上撒上了一层极细的铁屑，在纸下面放一块磁铁，然后轻轻地敲这张纸。

于是，受到震动的铁屑沿着一条条磁线，从磁体的北极到南极整齐地排列了起来。

法拉第由此发现了磁力线这个概念。

因此不出意外的话

徐云这次的‘捕捉’，显然也是以现象代替实物，这点肯定不会有意外。

只是会是什么现象呢？

是物理反应？

还是说以现象代替不可见物？

而就在法拉第几人思索之际，徐云又开口道

“法拉第教授，现在可以开始试验了吗？”

法拉第这才回过神，对一旁的阿尔伯特亲王投去了一个询问的目光。

这位英伦半岛的无冕之王虽然在专业知识上有些匮乏，但毕竟是现场地位最高之人，试验必须要征得他的同意才能开始。

阿尔伯特亲王朝法拉第微微颔首，对徐云说道

“请开始吧，罗峰同学。”

徐云道了声是，又用余光轻轻瞥了眼阿尔伯特亲王。

刚刚这短短的几个单词里，阿尔伯特亲王便停顿了足足两次，停顿期间还伴随着吞咽动作。

很明显。

最终导致阿尔伯特亲王英年早逝的胃部以及食道痉挛，此时已经有了比较清晰的症状。

阿尔伯特作为英国历史上最有名的‘赘婿’，后世尤其是后世英国的医学家，对于他生前的病情可谓探究颇多。

可以确定的是。

阿尔伯特亲王在生前患有腰部风湿、前列腺肥大、胃痉挛以及反流性食管炎。

其中最后的两者，大概率就是导致阿尔伯特亲王去世的罪魁祸首。

这年头的英国可没有奥美拉唑，反流性食管炎无论是在发作的痛感还是威胁性上都要远高于后世。

但徐云有些犹豫的是

他不确定自己该不该出手。

因为阿尔伯特亲王这人原本的历史中，对华态度实在是太奇怪太奇怪了。

首先作为利益阶层，阿尔伯特亲王必然有享受到一鸦给英国带来的红利。

但作为英国的无冕之王，他本人却从来没有对华夏表达过任何的态度或者指示。

他从头到尾都没有在意东方的局势，生前关注点主要在德国、在美洲、工业和经济方面。

东方仿佛压根不存在一样，负责对华策略的历来都是英国首相。

上辈子徐云还托好友去帮忙收集过1840-1865年之间英国对华议案的扫描版，前后足足花了七百多块钱，却没有发现哪怕一个是由阿尔伯特决定的议案。

且不说人品好坏，这从一个国家决策者的角度来看就完全不合理嘛——任何一个欧洲的阶层，谁会在19世纪忽略华夏？

但阿尔伯特就偏偏这样做了。

就像你有个股票软件，一年给你几千万的分红利息，但你对于这部分钱从来都不关心，甚至连开个手机看看昨天涨了多少的念头都没有。

这显然是一种非常非常奇怪的行为。

后世的金陵大学甚至还为此开过一个课题，研究过阿尔伯特亲王的对华态度，但最终也没有一个准确的结论。

所以徐云是真搞不懂这人到底是个啥性格。

要是格兰特那种罪大恶极的洋枪队队长，或者林赛那种值得尊敬的国际友人，那处理起来反倒还容易很多。

想到这里。

徐云不由摇了摇头，将这个念头先抛到了脑后。

时间还长，慢慢观察一下再说吧。

现在的当务之急，还是把实验的事情给处理好，把法拉第的线给搭上。

随后他走到了实验发生器边上，对汤姆逊道

“汤

姆逊先生，麻烦把房间的窗帘都拉下来吧。”

汤姆逊当即点了点头，道

“明白。”

刷啦啦——

片刻过后。

教室黑色的布帘尽数被放了下来。

加上教室本就处于偏僻的角落，因此屋内此时不说漆黑一片吧，至少可以算是‘暗室’的标准了。

徐云又最后检查了一番设备，接着按下了设备开关。

比起昨天的实验，今天徐云所准备的发生器在规格上要更加精细一些

铜球依旧不变，不过连接铜球的铜棒长度统一恒定在了12英寸，正方形锌板的边长则是16英寸。

很快。

滋滋滋——

随着电压的升高，火花再次出现了。

咻——

紧接着。

随着光线的反射，接收器上也同时出现了火花。

见此情形。

法拉第等人又彼此对视了一眼，瞳孔中闪过一丝疑惑。

现象依旧令人震撼，但似乎

与昨天的没什么差别？

不过很快。

法拉第的注意力便被徐云手中的某个东西吸引了

那是一个类似手电筒大小的玻璃管，内中放着一些黑色的粉末，看起来有些像是芝麻粉。

玻璃管外则有一根导线，导线两端与玻璃管的两头对应连接，形成了一个回路，其中一端还挂着一台电压表。

法拉第见状不由站起身，走到徐云身边，指着玻璃管道

“罗峰同学，这是什么东西？”

徐云看了他一眼，扬了扬玻璃管，笑着解释道

“这是一个金属屑检波器。”

“金属屑检波器？”

法拉第重复了几遍这个词，忽然想到了什么。

只见他猛然抬起头，目光看向了那块固定在墙上的巨大镀锌金属板。

过了一会儿。

他面带感慨的看向徐云，了然道

“原来如此我明白了，是驻波，肥鱼先生他利用了驻波，对吗？”

徐云笑着点了点头。

众所周知。

光电效应作为物理学史上一个闪耀无比的节点，它在理论上的衍生方向多如牛毛，但在概念意义上其实主要只有两点。

首先便是反驳了光的波动说——它给波动说的大动脉上狠狠的来了三刀。

第一刀就是截止频率。

也就是对于某种金属材料，只有当入射光的频率大于某一频率v0时，电子才能从金属表面逸出形成光电流。

这一频率v0称为截止频率，也称红限频率，极限频率。

如果入射光的频率v小于截止频率v0，那么无论入射光的光强多大，都不能产生光电效应。

而按照波动光学的观点。

无论频率是多少，只要光强大，时间长，电子就能获得足够的动能脱离阴极。

第二刀是不能解释为什么存在截止电压，且只随频率变化

按照波动光学的观点，脱离阴极的电子的动能，应该正比于正比于光强和照射时间。

因此电子动能上限应随着光强和照射时间而变化，也就是截止电压会随着光强变化。

第三刀则是瞬时性的问题——即使光很弱，光电效应的反应时间还是很快，而且不随光强变化。

按照波动光学的观点。

在特定截止电压下，产生光电效应的时间应该与光强成反比。

但事实上在光电效应中无论何光强，只要满足截止频率和截止电压的要求，光电效应的产生时间都在10-14s量级。

不过还是那句话。

1850年的科学界对于微观领域的认知还是太狭窄了，因此徐云并不准备在此时把整个光电效应的真相解释清楚。

没人知道答案，才能叫做乌云嘛。

他只是一个普通的搬运工，做了一点微小的工作而已，解答的事儿还是另请高明吧。

而除了反杀波动说之外。

光电效应的另一个概念级意义，就是验证了电磁波的存在。

要知道。

如果单看光电效应现象本身，其实是不足以支撑电磁波或者说“初级线圈电磁振荡，次级线圈受到感应”这个结论的。

那么赫兹是怎么实锤验证电磁波的呢？

答案就是驻波法。

简单的说，驻

波驻波，就是赖着不走的波。

赖在那里不走呢？

当然是赖在两个对立的平行墙面之间。

一个空间有三组对立的平行墙面，也就是你的前后、左右和上下。

它的实质就是空间的共振现象，1 as2πx/λs2πt/t。

从这个方程不难看出。

驻波的节距等于n倍的半波长，所以只要知道节距就能计算出原本的波长。

那么这样一来，验证电磁波的问题便可以归结到另一个新环节了

怎么确定节距？

在1887年，赫兹用一个精妙的设计给出了答案

他先是同样安排了一间密室，随后设计出了一个由电波环原理组成的检波器，用检波器来对驻波进行了检测。

这个检波器不会显示数字，但可以根据不同的情形发出火花

波这玩意有波峰和波谷，检波器在波峰和波谷的时候火焰最亮，在波峰与波谷之间的0值时没有火焰。

由此测算自己所站的位置，就可以得出驻波的节距。

当然了。

赫兹的检波器比较原始，灵敏度很低，所以徐云这次在检波器上进行了一些改造

他制作了一个铁屑检波器。

在光电效应没有发生的时候，铁屑是松散分布的。

整个检波器就相当于断路，电表就不会显示电流。

而一旦检测到电磁波。

铁屑就会活动起来，聚集成一团，起到导体的作用，激活电压表。

越靠近波峰或者波谷，铁屑凝聚的就越多，电表上的数值也会越大。

这样一来，比起肉眼观测无疑是要清晰且精确的多了。

某种意义上来说。

这也是物理这门学科最为吸引人的地方。

有些时候你并不需要什么精确到飞米纳米尺度的设备，思路才是最重要的。

像徐云当年在学校里的时候，有个实验需要模拟蛛丝的震荡，但一时间又找不到震荡周期合适的设备。

结果有个女汉子当场掏出了按x棒和护x宝，隔着海绵垫完美模拟出了需要的周期数据。

那事儿一度成为了科大的传说，后来徐云他们同学会的时候都还提起过。

当然了。

徐云他们一直有件事没和那个妹子说清楚——后来大家想了想，其实用剃须刀也是差不多的

咳咳，言归正传。

思路已经明晰，剩下的就很简单了。

徐云让发生器保持启动状态，将威廉·惠威尔准备好的几个检波器分法给了众人，对驻波展开了检测。

“这里电压表为0，是个零值点！”

“17v还有比我更大的吗？”

“应该没有了，17看来就是波峰和波谷的位置。”

“，找到了，我这里是个峰值区域！”

一众大佬的声音在屋内此起彼伏，很快，几个驻波的节距就被检测了出来。

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“026米”

看着统计对照后的数值，法拉第摸了摸下巴

“驻波相消的两点间距离是是半波长，也就是nλ/2，那么如此计算，电磁波的波长就是”

“6？”

徐云点了点头。

光电效应的主要谱线其实有两条，一是65x10-7，另一条则是48x10-7。

这些尺度在经过驻波的放大后，很轻松就能在宏观世界中测量出来。

换而言之

徐云真的‘捕捉’到了电磁波！

看着纸上的数值，又看了眼手中的检波器。

法拉第在震撼叹服的同时，心中也不由有些唏嘘颓废

虽然早已知道无法与肥鱼先生相比，但他无论如何也没料到，自己与肥鱼先生的差距竟然会如此之大

这个肥鱼先生随手设计的实验，恐怕就足够现场众人回味一生了。

更别提按照徐云的说法。

这还只是肥鱼先生设计出的实验之一呢。

不愧是能和牛顿爵士并列的人物啊

总而言之。

事情到了这一步，接下来的事情就很简单了。

这年头赫兹还没有提出频率单位也就是赫兹的概念。

但频谱这玩意儿早在小牛时期就被发明出来了，只是定义上还是比较靠近‘周期’而已。

徐云设计的这个发生器相当与一个震荡偶极子，在发生期间会激起高频的震荡，感应线圈则会以每秒10-100的频率进行充电，产生的是一种阻尼震荡图。（我再试试能不能放到本章说，现在本章说的审核有点无语）

知道匝数和功率，周期计算起来也就很简单了。

因此很快。

波长与震荡周期两个数值，同时摆到了法拉第等人的面前。

法拉第凝视数值许久，最后拿起笔，开始了计算。

电磁波的频率和波源振荡频率相同，波长则和介质的折射率有关。

空气中的折射率虽然和真空不太一样，但对于1850年的众人来说，这个误差基本上可以忽略。

唰唰唰——

法拉第的笔尖沉稳而迅速的在纸上划过。

数学不算很好的他面对眼下这种计算量，多多少少都会有些感到吃力。

几分钟后。

法拉第终于算好了最后一位数字。

就在他准备轻舒一口气之际，眉头下意识的又是一皱。

不知为何。

他总觉得纸上的这个数字，似乎有些熟悉？

眼见法拉第的表情有些迟疑，一旁的小麦有些忍不住了，这位对于知识的求知欲甚至堪比小牛来着。

只见他虎头虎脑的凑上前看了几眼，忽然轻咦一声

“/s，这不是”

“光速吗？！”

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