问题解答

问:为什么陰極射線是沿直線傳播的,其方向與陰極表面垂直,与陽極的位置無關?〔高中物理学第三册87頁(1954年版)〕答:所問的情况是稀薄氣體放電管中的現象。產生這現象時,管中氣體很少,氣壓大約在百萬分之一大氣壓左右谶@情况下放電,陰極與陽極间的電場强度不是均匀分佈的;在陰極附近電場强度很大;離開陰極稍遠,一直到陽極,頗長一段距離中,電場强度是不大的謴撵o電學可以知道,接近導體表面的電場方向是垂直於導體表面的,因此在陰陽二極附近     

对“離子移動轨跡实验的一點经验”一文的意见

物理通報1954年6月號登载了陳淑德同志寫的“離子移動軌跡實驗的一點經驗”一文,我們對於其中關於通電后兩極所發生的化學變化的解釋有不同的意見: 作者從實驗中發現陰极在通電後變爲深紅色給予了解釋,並預料陽極如爲铜製的便會有CuSO_4產生,作者這樣寫道:“……在陰極附近,溶液中的鈉離子可以失去電量和水作用,得苛性鈉,而產生氫氧離子,酚酞變紅色。如陽极爲銅製的,在陽極附近硫酸根離子可以失去電量和銅作用,產生硫酸銅,……。”作者認爲在阴极附近溶液中的鈉離子,可以失去電量和水作用得苛性鈉,這種看法是舊的颧點,是不正確的。     

關於液体電流和氣体電流的演示实驗

一、液體中离子移动的實驗在一個U形玻璃管的中下部裝入鲜明紫顏色的过錳酸鉀溶液,兩個支管的上部裝入無色的硝酸鉀溶液。用白金片A,B作兩極板,分別連於電池的陰、陽極。当電流通过管子的時候,我们就可以看到含有離子M_nO_4~-的有颜色的液面顯著地向陽極移動。在課堂上演示時,同学們可以看的很清楚。二、氣体电离的演示實验在1954年出版的高中物理学課本第三册第82頁上,關於氣体电离的裝置是这樣的: 这樣的裝置需要電離室和產生使氣体電离     

我們是怎樣創製氣體放電實驗裝置的

高中物理學中有一部分氣體導電的教材。氣體電離的知識是學習氣體導電的關鍵,也是學習各種射綫的基礎。講氣體電離時,首先要碰到兩個學生最容易懷疑的問題:1.在大氣壓力下和兩極間電勢差相當大時的放電現象,究竟是怎樣呢?2.在稀薄氣體中的放電現象又是怎樣的呢?這兩個問題,除了依靠教師透徹的講解而外,配合演示實驗是非常必要的。我們學校並沒有高壓實驗設備,也沒有各種程度的稀薄氣體放電管,但是我們為了教好課,為了幫助學生容易理解,我們經過多次的研究,利用現有設備創製了氣體放電實驗裝置。我們願意把它介紹出来供物理教師們參考,並希予     

高中电流定律的教学(续)

2.電流的本性在進而講解電流的本性就是電荷的定向運動時,我們的方案是從考查引入電場的導線來開始講解的,在這里强調指出,導線中的電荷的移動是在電場力的作用下進行的,這個導線中的電場力一直存在到導線兩端間的電勢差消失時為止。實際上,在導線中電勢趨於一致是瞬時的事情,但如果我們用兩個靜電計,事先使其中的一個帶電,在它们上面分别固定一個小球,並用半導體來連通小球(圖5),那我們     

地球作為導体

導体和非導体,或絕緣体,是相对的名詞。实際上既沒有理想的導体也没有理想的絕緣体。為一般討論方便,我們人為地把物体按其電導率的大小分為良導体、非良導体、絕緣体等。普通認為電導率在10~(-8)姆欧每厘米以下的為絕緣体,介於10~(-8)与10~3姆欧每厘米之間的為非良导体,而高於10~3姆歐每厘米的為良導体。我們祇知道地球表面的電導率。自然,影响一般的現象或量测的也祇是地球的表面,所以我們以下說到地球的電导率時都了解為地球表面的電导率。     

為什麼重原子核会裂變並放出能量

重原子核裂變能够放出能來是因為重原子核是很大的原子核。一個很大的原子核若分成兩半成為兩個原子核,則原子核內部的能量將減少,多餘出的能便放了出來。所以這問題的主要關鍵就在於瞭解,為什么大原子核裂變成兩個原子核,能量就會減少。中子和質子(底下統稱為核子)能够緊緊的結合在一起成為一個原子核,首先就是由於兩個核子靠得很近時就有一種極强的引力作     

離子移動軌跡實驗的一点經驗

在人民教育出版社出版的“高中物理學”第三册84頁上叙述了一個實驗,用來說明離子在電場作用下的移動軌跡。它的作法如下:如圖,在一張長方形濾紙上塗以硫酸鈉溶液和酚酞溶液,並把紙放到玻璃板上,然後在紙上放一條被苛性鈉溶液浸過的白線。如果在這條線的兩邊和線距離相等的地方,在紙上放兩個電極並 通以電流,苛性鈉的氫氧根離子(OH~-)向陽極移動,在它通過的路程上便出現了深紅的顏色。我們仿做這個實驗時,曾經失敗過;但經過了研究和改進,多次實驗的結果,證明上面     

静電起電机在氣体導電实验中的应用

我校没有感应蟠,对教材中的氣体導電实验就無从着手。伹經多次实验的结果,証明一個普通的韋氏靜电感应起电机,完全可以代替感应蟠的作用。我们常認為由感应起電机所產生的功率很小(感应電压雖高,但感应電流很小),電量也太小,不能用為氣体導電实驗的電源。实際上当高压直流電通过高度真空的各种儀器,產生各种不同現象時(隨着氣体压强与氣体性質及管内裝置不同而变),所需要的功率很小,電量也很小。用感应起電机代替感应蟠的作用,是完全可能而又經济的。下述各种实驗都可用感应起電机演作:     

蓄電池的使用和管理

蓄电池是實驗室中普遍應用的直流電源,在許多的實驗中和示教中常常需要它。但往往因為使用不得法或管理不恰當,使蓄電池不能發揮其所能够發揮的作用;另一方面,也影响了蓄電池的使用壽命。今願將個人的點滴经驗介紹如下,供读者參考。蓄電池大致有兩類:一是鉛蓄電池,也称作酸液蓄電池;另一類是铁鎳蓄電池,也稱作鹼液蓄電池。現分别叙述: 铅蓄电池这類蓄電池是現在市面上常見到的,也是较容易購到的。其外殼常是玻璃或其他不舆硫酸起化学反应的非金屬物質做成的。其內部是兩組極板——純鉛極(負極)和二氧化鉛極(正極)——穿插着,其間隔有不怕酸浸蝕的絕椽片,浸在電解液(即稀硫酸液,俗稱为電水)內。由於應用中不同的需要,其區分法通常有二:一是以其端電壓約值区分,分成2伏特、6伏特(三只蓄電池串聯成一组)等;另外一種是以其最大的放電量值區分,如有的是8安培小時、16安培小時等。     

自製感应起電机和電共振試驗器的經过

感应起電机是一具高電压的電学儀器,在电学实驗中,用到它的地方很多,但是它很容易發生故障。我校於一九五一年間向杭州儀器文具社购得一具。用了一個学期,就發生毛病,当時找不出根源,寫信給儀器公司,也没有結果。後來發觉高電压放電的物体,很容易氧化,產生氧化物不易導電;即用弱酸(稀鹽酸)将锡箔、放電刷、電梳等一一洗刷,再用清水洗过晒乾,試驗後与新買來時无異。经过了这次的經驗,心想自製一具,後來在物理通報上也看到某校介紹这儀器的做法,我就依照他的方法採用舊的留声机膠片進行製造,試驗時起不出電來,一點小火花也没有,当時想将膠片換用玻璃片,但中心的鑽孔有困难,没有採用(後用驗电器檢查,有些玻璃的绝缘性不高)。以後想到利用驗電器来檢查起電机     

建筑聲学的初步介绍

建築聲學成為一門較有系統的科学至多也不过三十年,可是現在已經成為聲學中一個主要的部门。它的内容是不斷的在充實和發展着。由於这門科学所研究的對象是关於設計和處理為各種不同使用目的的建築物的聲學問題,因此牽涉到的理論智識和工程技術是相當廣泛的,例如聲學、電子学、建築和電訊工程、音樂原理和欣賞、語言學和语音学,以及生理學等等。很明顯的,這門科学的推動需要掌握上述这些智識的?覀兊呐献?但是從這门科学的發展歷史來看,我們不得不承認物理工作者在這方面所起的主導作用。     

电场中的导体与非导体

在十年級講述有關電場中的導體与非導體的問題的時候,表演這樣的實驗是有益的。這實驗是斯克勒林和我們在列寧格勒教師進修學院所擬定並做過的。我們用導線把起電機的兩極1,2(參看附圖)和兩個固定在絕緣支柱上的球形導體A和     

氧化銅整流片的光電效應

任何物體受到光波的照射時,只要光波的能量超過物體中電子脱出物體所需的功時,便有電子由物體中跑出來,所以光電效應在任何物體上都會發生。但是要觀察或測量光電效應,必須利用特殊的裝置。這些裝置的基本原理都是利用電路中單向導電的性質,使光電效應所發生的電子流,只能向電路的一個方向流動,再使其通過電流計或放大的裝置来觀測它。常用的觀察光電效應的仪器有真空光電管及固體光電池兩類。這兩類儀器各有其優點,目前國內尚未開始製造。今介紹利用國產的氧化銅整流器中的整流片製成固體光電池的方法,以備在教學中作演示光電效應實驗或學生們作光電效應測量實驗時應用。通過固體光電池的實驗,不僅使學生們了解如何在自動化工業生產中利用光電池,同時可以使學生們初步地認識到半導體的性質。氧化銅固體光電池與氧化銅整流片的基本     

金屬電子論

良好的导电性和導熱性是金属的特征,这是有所区别于其他的幾种固体的(如鹽類的晶体、共價晶体和分子晶体),金屬还有其它的特征如金屬光澤,顯著的範性等。固態的金屬是由金屬原子所集合成的晶体,其原子排列在有規則的點陣之上根據X射线分析,我們知道金属的点阵可以是面心立方体、体心立方体和六角柱体等。原子结合成金屬晶体主要是依靠原子外层的價電子和部分的內层電子。在通常的情况下,这些價電子完全脱離每個原子而離化,自由地在整個晶体点陣中活动,而构成金屬中的自由電子。在电场的作用下它們可以產生電流,在有温度陡度存在時,它們可以造成導热的現象。在本世紀之初,根據自由電子的概念和經典物     

電磁學的演示實验

課堂演示“通過電流的導體在磁場中的運動”和“獲得感应電流”的問題可以分成四組:通過電流的導體在磁场中的運動;說明直流電動磯的構造和作用原理的實驗;演示獲得感應電流和說明直流和交流發電机的構造和作用原理的实驗。 為了演示第一组的實驗,必須具有各種自製的仪器,下列的儀器無論是按照儀器的構造或是按照實驗的步驟都是最簡單的儀器。 儀器1:兩個接线端鈕彼此以100毫米的距離安装在長為200毫米、横截面為10毫米×20毫米的木板上。金屬细线束(金屬薄片所製成的細帶,每条長為300—400毫米)的一     

阿特武德机自动式释放装置的设计

在用阿特武德機作實驗時,自銅錘被釋放開始(即自原上平台開始),至遊码落於中平台(即原帶孔平台)為止,是銅錘的有效行程(驗證速度定律時應以下平台為終點),但由於慣性的關係,銅錘至此不能立即停止,而恆以相當大的速度繼續下落,直至與下平台發生强烈的衝擊後始得蚔?這樣試驗起來極感不便,而且非常混亂,設若以鉗夾式釋放器代替原來的平台式釋放器,使銅錘的釋放和停止都受釋放裝置的控制,這樣原來的混亂现象即可完全避     

低溫物理學的介紹

低温物理的範圍大致可以說是包括所有在液態空氣温度(約81°K)以下所發生的物理現象。早期的低温工作大部分是與氣體(氮、氧、氢、氦筹)以及它們的液態、固態的性質有關。到本世纪初,氦被液化,因而達到我們所称的極低温度领域(約10°K以下)。接着就發现了我們到今天还不能解释的金屬及合金的超導電性。在三十年代,把量子力學應用來解釋固态物体性質所获得的初步成功對於固體物理研究有很大的刺激作用,因而也大大推動了低温物理研究。超導电性與在1938年所發現的液態氦的超流動性的機構顯然是與大量粒子的     

關於中子的放射性

核質點無論是所謂“質子”的形態,或所謂“中子”的形態,那是可以找到的。在核中能够發生質點從一種形態轉變為另一種形態。很自然地會發生這樣的問題:是否在自由狀態下的質點也能發生同樣的轉變呢?能否觀察到質子直接轉變為中子或中子直接轉變為質子呢? 要回答這樣的問題,可以比較一下這兩種質點的質量的數值: 質子質量m_p=1.00756, 中子質量m_n=1.00893。这一比較表明,中子質量大於質子質量。再加上,陽电子質量也不是零而是等於0.00055原子質量單位。可見質子無法自变為中子和陽電子,如要使之轉變,則需消耗的能量应等於 (m_n+m_c-m_p)c~2=1.9兆电子伏特。在具有多餘的能量的核中,質子就能够從其他核質點互相作用的結果取得轉變為中子所必需的能量。但在自由狀態下的質子無處獲得     

化学电源

從伏打(Volta)創造了他的著名的伏打電堆的時候起,化學電源曾经在推動電学和電化學的發展中起了很大的作用。但是在今天人們使用的電力中,僅僅是極不足道的一部份是由化學電源供給的,絕大部份的電力來源雖然本身也是利用化学作用(燃料的燃燒),却是先將化學能變成热,然後用熱機轉化為機械能,再經過發電機轉變成電,而不是直接地利用化学電源。究竟現在那些条件限制了化學電源的使用?將來有無直接利用化學變化發電的可能?