同学们,你知道琴吗?他是德国人,因为发现了X射线(就是我们到医院透视时用的X射线),而成为第一个荣获诺贝尔物理学奖的物理学家。这里给大家讲讲他曾经遇到的一件怪事。有一次,他在山顶上工作,累了,便坐在地上休息。但是天不作美,空中出现了大片大片的乌云,而且刮起大风,大风带上乌云,从他头顶上飞过。不一会儿,一个怪现象发生了,他的长发和大胡子都竖了起来。
这是怎么回事呢?原来这还是电在作怪。乌云随风运动,当带电的乌云靠近地面时,如果靠近地面的乌云带的是正电,那么通过人体(导体)便把人身上的负电荷(电子)吸引到头顶上来,使头发、胡子都带了负电。由于电荷之间的相互作用,于是带负电的头发、胡子便被带正电的乌云吸引,同时头发之间、胡子之间也因带相同电荷而相互排斥。结果使头发、胡子都“炸”开、竖立起来,出现了怒发冲冠的怪样。其实,这一现象也可以在实验室里演示观察。让人站在绝缘的静电实验台上,手扶带电体或起电机使人带上电,那么人的头发同样也会向四面八方“炸开”。
为了进一步说明伦琴的奇遇,还应该了解“静电感应”现象。图1-6是说明静电感应现象的实验。我们用带正电的物体靠近金属筒枕形导体时(图甲),由于异种电荷相互吸引,因此枕形导体内带负电的电子就被吸引到靠近带电体的一端,这一端便因电子过多而带负电;远离带电体的一端由于缺少电子而带正电。如果在不移开带电体的情况下,把枕形导体的两部分分开(图乙),那么这两个枕形导体就分别带上了等量的正电和负电。如果先拿开带电体,而不分开枕形导体,这时枕形导体内的正、负电荷又重新中和,不再显电性。上述现象就称为静电感应,如果在枕形导体发生静电感应时,我们用手触摸一下导体,这样地球上的电子便通过人体被吸引到枕形导体上来,导体就会因得到多余的电子而带负电。这种起电方法叫感应起电。懂得了以上道理,你能解释伦琴在山顶上的奇遇了吗?请你把这个故事和它的道理再讲给你的同学听听。
蔡诗东 物理学家中国科学院院士
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