书城教材教辅课本上读不到的物理故事
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第25章 有趣的电磁学(5)

大力士重新去提箱子,但是这次箱子好像变得特别特别的沉,不管他怎样使劲儿,箱子都好像黏在地上一样,一动不动。阿拉伯男子不停地卯足劲儿往上提却依旧徒劳,他很是难为情地离开舞台,刚才的神气一下子就没有了。

什么样的铁箱连大力士也搬不动呢?其实不是大力士力气不够,而是因为铁箱被人动了手脚。因为垫在箱子底下的强力电磁铁的磁极通电后,产生了很大的吸引力,电流的强度很大决定了吸引力也很大,所以即使力气再大的人也奈何不了。

在魔术舞台上,魔术师借助电磁铁无形的磁力表演了很多精彩的戏法,观众很难想到这其中竟是小小的磁铁起的作用。

【物理碰碰车】意想不到的古书防腐剂

生活中人们经常用蓄电池充电,但是你知道我们为什么给古籍书充电吗?以前博物馆的工作人员不管如何小心,都难免会使书页出现粘连而导致破损,实验室的方法是借助电使古籍分离开来,充电使得相邻各页得到同性电荷,这时它们就会相互排斥,于是便可以将书页毫无损伤地分离开来,经过处理的书页便可以随意用手翻动,也易于进行裱糊,利用充电同性互斥的原理为古籍书充电可算是为博物馆藏书的良好保存立了大功。

人类的“顺风耳”

伽利略制造了“千里眼”,那么“顺风耳”又是什么时候出现的呢?

“顺风耳”——电话的发明者贝尔受家庭的影响,对声学有极大的兴趣,他22岁就被聘为美国波士顿大学的生理学教授。为了创造出电话,他发誓:不创造出就绝不离开实验室。1875年6月2日傍晚,贝尔和他的助手沃森分别在两个房间里做实验,为了防止外面的杂音进入室内,他们把门都关得严严实实的。

这时,机件发生了故障,贝尔发现电报机上的一块铁片在电磁铁前不停地振动,他那训练有素的耳朵立即敏锐地听出,这微弱的振动传送着一种声音。

顿时,他的脑海中灵机一动,心里默默地想:“如果对着铁片讲话,声音就会使铁片产生振动,铁片后面再接入有绕着导线的磁铁,铁片振动时,会在导线中引起电流。电流传到对方,同样会使铁片振动,这样声音就可以传送给对方。”

贝尔从这次偶然的故障中得到了启发:电话如果像吉他那样,利用音箱产生共鸣,那就一定能听得见声音。

贝尔和沃森连夜用床板制作了音箱。接着,他们不断地改装实验装置,又认真地检查了一遍,然后回到自己的房间开始实验。这时,贝尔不小心把桌上的酸性溶液碰翻了,溶液洒在他的西装上面,他无比的沮丧,心情十分糟糕,对着机器大声喊起来。

“沃森先生,快过来,快过来!”

想不到这一句普通的话竟成了人类用电传送的第一句话。历史记下了这一时刻,1876年3月10日。当时,贝尔只有29岁,沃森仅有20岁。

后来,经过贝尔和沃森不停地努力,最早的电话机——电磁式电话机终于诞生了。当年,贝尔获得了电话的专利权,并成立了第一家电话公司。

1915年,第一条横贯美国大陆的电话线开通了,贝尔又一次像和他过去的助手通话一样,激动而又大声地喊着:“沃森先生,到这里来,我需要你。”这次,这句话不是从一个房间传到另一个房间,而是从东海岸边传到了西海岸边,真正实现了“千里有话一线通”。

【物理碰碰车】电话发明者——贝尔

1874年3月3日,贝尔出生于苏格兰的爱丁堡。1862年贝尔进入著名的爱丁堡大学,选择语音学作为自己的专业。贝尔通过总结父辈们的经验,进步很快。1867年毕业后又进伦敦大学攻读语言学。就在此时,英国发生大规模肺病,贝尔先后失去了两个兄弟,其父带着全家迁居加拿大以躲避瘟疫。1869年22岁的贝尔受聘为波士顿大学语言教授,担任声学讲座的主讲。1875年6月2日傍晚,当时贝尔28岁,沃特森21岁,他们趁势打铁,历经半年的改进,终于制成了世界上第一台实用的电话机。

让人瞬间变骷髅的恐怖射线:生活中的射线

让美女变骷髅的X射线

11.

有这样一种可怕的射线,只要美女走到它面前,立刻就会变身骷髅。其实,帅哥走到它面前也逃脱不了这样的命运。不过,它并不是怪物,而是医学检查中非常常见的X射线。

1895年11月8日傍晚,德国的威廉·康拉德·伦琴,如同平常一样来到了他自己的实验室。当时,伦琴正在做阴极射线的研究,由于工作的原因,他只能把自己的实验放到晚上进行。他用黑纸将阴极射线管严严实实地遮盖好,使它与外界相隔离,然后把窗帘放下,把灯熄灭,再接通电线,让高压电通过阴极射线管。突然,他发现一个奇怪的现象:从离放阴极射线管不到1米的小板凳上发出一道淡绿色的黄光。

“阴极射线管已经被黑纸包裹得没有一丝缝隙,荧光屏也没有竖起来,绿光是从哪里来的呢?”

起初,伦琴还以为是自己的错觉。他又睁大眼睛仔细再看,果然有一道绿光。可是,当他把高压电源关掉时,光线也随之消失了。

“板凳怎么会发光呢?”

伦琴十分不解,敏感的他发现板凳上摆着自己原来做实验时用的一块硬纸板,硬纸板上涂了一层荧光材料,神秘的荧光就是从那儿发出来的。

“可是,纸板怎么会发光呢?是不是那个阴极射线管的原因呢?”

他很快感觉到自己发现了一种未知的光线。他又一次打开开关,拿了一本书放在硬纸板与阴极射线管之间,奇怪的是绿光还是投射在硬纸板上。他把阴极射线管的电源切掉,绿光一下子又消失了,实验证明绿光确实与放电有关。接着,他先后在阴极射线管与硬纸板之间放了木头、玻璃、硬橡胶等,结果发现这些东西都不能挡住这种光线。

“太神奇了!”伦琴喜出望外。

于是,伦琴在实验室里整整泡了7个星期,终于确定这是一种还不为人知的新射线,所以就给它定名为X射线。后来,科学家为了纪念它的发现者,就将它称为“伦琴射线”。

后来在一次伦琴的妻子来找他时出现了神奇的一幕:伦琴让妻子帮他捂住照相底片,而那束神奇的射线正照射着它,一下子,伦琴看到在底片上,竟然出现了妻子的手指骨头,甚至连手指上带的结婚戒指都能看到!

太神奇了!伦琴禁不住惊叫起来:“原来这个射线可以穿透人体!”随后,他马上进行了更多实验,并在次年的物理学会议上展示了X射线的照片。很快,全世界的人都被这个神奇的穿透射线给震惊了——X射线从此进入人们的视野。

伦琴发现了X射线,但当时包括他本人在内,没人知道这个神奇的穿透射线到底是什么!直到20世纪初期,人们才知道,X射线实质上是一种比光波更短的电磁波,具有很强的穿透性,能透过很多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等,当然也包括人体!X射线发现后,很快在医学上得到应用。它为疾病的诊断提供了准确的依据,大大提高了医学诊断水平。

【物理碰碰车】X射线发现者——伦琴

伦琴是德国实验物理学家。1845年3月27日生于伦内普。3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世,伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系,1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位,并担任了物理学教授A孔脱的助手;1870年随同孔脱返回德国,1871年随他到维尔茨堡大学,1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长,1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1923年2月10日在慕尼黑逝世,终年78岁。

发出微波的窃听器

为了自己的国家安全,几乎每个国家都会派出间谍去获取其他国家的情报,安装窃听器是最常用的一个手段。不过,下边这个国家的窃听器不是被别人发现的,而是自己暴露了,这是怎么回事呢?

从前,有个美国驻某国大使馆的工作人员时常感到身体不舒服,经过医院的检查也始终找不出任何病。他们想,也许是水土不服吧!于是美国做出决定:让大使馆的工作人员轮流定期

回国休养。

有一次国内派来了一位电子专家对使馆内的电子设备进行例行检查。他偶然间发现有一束微波每天定时照射这个大使馆,大使馆的工作人员身体不适正是由于受到过量的微波照射才产生的。

大厅墙上的一个木雕雄鹰是微波照射的目标。鹰是美国的象征,是大使馆所在国家为了表示友好送给美国大使馆的,送来后就一直挂在这个会议大厅里。电子专家拆开木雕才发现,里面有个极小的窃听器,因为窃听者没有机会给它更换电源,这个窃听器没有电源,实际上也不可能装电源,它的能量全是由一束微波送来的。当微波束照射这个木雕像时,窃听器便开始工作,并把大厅中的声音由一束微波送回去。电子专家不得不感叹这种设计的巧妙。