extract pages from giao trinh dien hoc11 041 2214

An Minh, Xuân Mậu Tý 2008 HTTP://WWW.THUVIENVATLY.COM HTTP://WWW.THUVIENVATLY.COM BÀI GIẢNG ĐIỆN HỌC [Type your address]  [Type your phone number]  [Type your e-mail address] © HIEPKHACHQUAY BENJAMIN CROWELL Tặng Lớp Sư phạm Vật lí K2000 Trường Cao đẳng Cộng đồng Kiên Giang Nguyên bản: Electricity and Magnetism (freebook) Tác giả: Benjamin Crowell Người dịch: hiepkhachquay Bản dịch nhiều sai sót, mong nhận ý kiến góp ý bạn mailto: manhan101@yahoo.com MỤC LỤC Chương Điện Nguyên tử 1.1 Cuộc truy tìm lực nguyên tử 1.2 Điện tích, điện tính từ tính 1.3 Nguyên tử 1.4 Lượng tử hóa điện tích 11 1.5 Electron 14 1.6 Mơ hình bánh bơng lan rắc nho nguyên tử 18 Bài tập 21 Chương Hạt nhân 2.1 Phóng xạ 24 2.2 Mẫu hành tinh nguyên tử 27 2.3 Số nguyên tử 31 2.4 Cấu trúc hạt nhân 35 2.5 Lực hạt nhân mạnh, phân rã alpha phân hạch 38 2.6 Lực hạt nhân yếu, phân rã beta 40 2.7 Sự nhiệt hạch 44 2.8 Năng lượng hạt nhân lượng liên kết 45 2.9 Tác dụng sinh học xạ ion hóa 47 2.10 Sự hình thành nguyên tố 49 Bài tập 52 Chương Mạch điện, Phần 3.1 Dòng điện 54 3.2 Mạch điện 57 3.3 Điện 58 3.4 Điện trở 61 3.5 Tính dẫn điện vật chất 68 3.6 Áp dụng tính tốn 71 Bài tập 73 Chương Mạch điện, Phần 4.1 Sơ đồ mạch điện 78 4.2 Các điện trở mắc song song quy tắc mối nối 78 4.3 Các điện trở mắc nối tiếp 83 Bài tập 88 Chương Các trường lực 5.1 Tại lại trường lực 92 5.2 Trường hấp dẫn 94 5.3 Điện trường 97 5.4 Điện trường không 102 5.5 Hai ba chiều 103 5.6 Điện trường phân bố điện tích liên tục 105 Bài tập 107 Chương Điện từ học 6.1 Từ trường 109 6.2 Tính từ trường lực từ 112 6.3 Cảm ứng điện từ 115 6.4 Sóng điện từ 120 6.5 Năng lượng trường 123 6.6 Sự đối xứng khuynh hướng thuận bên 125 Bài tập 127 Chương A Điện dung Độ tự cảm A.1 Điện dung độ tự cảm 132 A.2 Mạch dao động 135 A.3 Điện dòng điện 137 A.4 Sự tắt dần 140 A.5 Trở kháng 143 Bài tập 145 Chương ĐIỆN VÀ NGUYÊN TỬ Nơi kết thúc kính thiên văn nơi bắt đầu kính hiển vi Trong hai tầm nhìn vĩ mơ vi mô này, quan trọng ? Victor Hugo Cha ông qua đời mẹ ông thai nghén Cậu trai bị mẹ hắt hủi nên ông bị tống khứ đến trường nội trú mẹ ông tái giá Bản thân ông chưa lấy vợ, tuổi trung niên, ơng có quan hệ gần gũi với người phụ nữ trẻ tuổi nhiều, mối quan hệ chấm dứt ông đột phát chứng thần kinh Sau thành công khoa học buổi đầu, ông sống phần lớn quãng đời cịn lại thất vọng bất lực khơng giải mã bí mật thuật giả kim Con người mơ tả Isaac Newton, Newton hoan hỉ sách giáo khoa tiểu sử thông thường Vậy ta lại ý đến mặt buồn bã đời ông ? Đối với nhà giáo dục khoa học đại, nỗi ám ảnh lâu dài Newton với thuật giả kim xem bối rối, xao lãng khỏi thành tựu chủ yếu ông sáng lập học đại Tuy nhiên, Newton, việc nghiên cứu thuật giả kim ơng có liên quan tự nhiên với nghiên cứu ông lực chuyển động Gốc rễ phép phân tích chuyển động Newton tính phổ qt nó: thành công việc mô tả giới trời đất với phương trình đó, trước người ta cho mặt trời, mặt trăng, hành tinh khác biệt so với vật thể thuộc trái đất Nhưng Newton nhận thấy khoa học mô tả giới tự nhiên theo cách thống nhất, khơng đủ khả thống quy mô người với quy mô vũ trụ: ông khơng hài lịng ơng hợp vũ trụ vi mơ vào tranh Chúng ta khơng phải ngạc nhiên trước thất bại Newton Mặc dù ơng tín đồ chắn tồn nguyên tử, khơng có thêm chứng thực nghiệm cho tồn chúng kể từ người Hi Lạp cổ đại lần thừa nhận chúng sở túy triết học Thuật giả kim làm việc dốc sức truyền thống bí mật thần bí Newton chuyển hóa lĩnh vực “triết học tự nhiên” thành mà công nhận khoa học vật lí đại, thật khơng cơng phê © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học bình ơng thất bại việc biến thuật giả kim thành ngành hóa học đại Thời gian lúc chưa chín muồi Kính hiển vi phát minh mới, khoa học mũi nhọn người đương thời Newton Hooke khám phá thể sống cấu tạo nên tế bào 1.1 Cuộc truy tìm lực nguyên tử Newton khơng phải nhà khoa học Ơng thầy phù thủy cuối John Maynard Keynes Tuy nhiên, cần phải nắm bắt chuỗi tư tưởng Newton xét nơi đưa đến với thuận lợi nhận thức khoa học đại Trong việc thống quy mô người vũ trụ tồn tại, ơng hình dung lại hai sân khấu diễn viên (cây cối nhà cửa, hành tinh sao) tương tác qua lực hút lực đẩy Ông bị thuyết phục đối tượng ngự trị giới vi mơ ngun tử, vấn đề cịn lại xác định xem chúng tác dụng lên loại lực Sự sáng suốt ông không bật so với bất lực ơng mang đến đơm hoa kết trái Ơng nhận thấy nhiều lực quy mơ người – lực ma sát, lực nhớt, lực thông thường giữ vật chiếm giữ không gian, vân vân – phải đơn giản biểu loại lực tác dụng ngun tử Băng dính vào giấy nguyên tử băng hút nguyên tử giấy Nhà không đổ sập xuống tâm trái đất ngun tử đẩy ngun tử bùn đất nằm Ở ơng bị sa lầy Thật cám dỗ nghĩ lực nguyên tử hình thức hấp dẫn, loại lực ông biết phổ quát, đơn giản mặt toán học Tuy nhiên, hấp dẫn ln ln lực hút, nên sử dụng để giải thích tồn lực nguyên tử đẩy lẫn hút ? Lực hấp dẫn vật có kích thước bình thường nhỏ, lí chưa ý tới xe cộ nhà cửa hút mặt hấp dẫn Thật khó hiểu hấp dẫn gây thứ mãnh liệt nhịp đập tim hay nổ thuốc súng Newton tiếp tục viết lách hàng triệu từ ghi chép thuật giả kim đầy luận số lực khác, có lẽ “lực thần thánh” hay “lực sinh dưỡng” ví dụ lực mang tinh dịch đến trứng Bốn miếng băng làm cho nhiễm điện, Tùy thuộc vào loại kết hợp chọn để kiểm tra, lực tương tác lực hút, 2, lực đẩy, Thật may mắn, ngày có đủ kiến thức để nghiên cứu mối hoài nghi khác với tư cách ứng cử viên cho lực nguyên tử: lực điện Lực điện thường thấy vật chuẩn bị cách cọ xát (hay tương tác bề mặt khác), chẳng hạn quần áo chà xát lên máy sấy Một ví dụ hữu ích rõ hình a/ 1: dán hai miếng băng lên mặt bàn, sau đặt thêm hai miếng lên chúng Kéo cặp lên khỏi bàn, tách chúng Hai miếng phía đẩy nhau, a/2, hai miếng Tuy nhiên, miếng phía © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học hút miếng phía trên, a/3 Lực điện có số điểm tương tự lực hấp dẫn, loại lực khác mà biết lực bản:  Lực điện phổ biến Mặc dù số chất, ví dụ lông thú, cao su, chất dẻo, phản ứng với nhiễm điện mạnh chất khác, vật chất tham gia vào lực điện mức độ Khơng có chất chất “phi điện” Vật chất vốn có tính hấp dẫn lẫn tính điện  Thí nghiệm cho thấy lực điện, giống lực hấp dẫn, lực tỉ lệ nghịch với bình phương Nghĩa là, lực điện hai cầu tỉ lệ với 1/r2, r khoảng cách tâm-nối-tâm chúng Ngồi ra, lực điện cịn có ý nghĩa lực hấp dẫn phương diện ứng cử viên cho lực nguyên tử, thấy chúng hút đẩy 1.2 Điện tích, điện tính từ tính Điện tích “Điện tích” thuật ngữ chuyên môn dùng biết vật làm nhiễm để tham gia vào tương tác điện Cần phân biệt với cách sử dụng phổ biến, thuật ngữ sử dụng bừa bải để tính chất điện Chẳng hạn, nói cách thơng tục “điện tích” pin, bạn dễ dàng xác minh pin khơng có điện tích ý nghĩa chun mơn, tức khơng tác dụng lực điện lên miếng băng bị làm cho nhiễm điện mô tả phần trước Hai loại điện tích Chúng ta dễ dàng thu thập hàng loạt liệu lực điện chất khác làm cho tích điện theo cách khác Ví dụ, lấy lông mèo nhiễm điện cách cọ xát lên lông thỏ hút thủy tinh chà xát lên lụa Vậy hiểu tất thơng tin ? Chúng ta thu đơn giản hóa lớn cách lưu ý thực tế có hai loại điện tích Giả sử chọn lơng mèo cọ xát lên lông thỏ đại diện loại A, thủy tinh cọ lên lụa đại diện cho loại B Bây thấy “loại C” Bất kì vật làm cho nhiễm điện phương pháp thuộc loại A, hút vật mà A hút đẩy vật mà A đẩy, thuộc loại B, có tính chất hút đẩy B Hai loại, A B, luôn biểu tương tác ngược Nếu A biểu lực hút số vật tích điện, B chắn đẩy xa, ngược lại Đơn vị coulomb Mặc dù có hai loại điện tích, loại biểu lượng điện khác Đơn vị hệ mét điện tích coulomb, định nghĩa sau: Một coulomb (C) lượng điện tích cho lực 9,0 109 N xuất hai chất điểm có điện tích C nằm cách m Kí hiệu cho lượng điện tích q Hệ số định nghĩa có nguồn gốc lịch sử, khơng phải học thuộc lịng xác Định nghĩa phát biểu cho chất điểm, tức vật nhỏ, khơng phần khác chúng cách khoảng khác Mô hình hai loại hạt mang điện Thí nghiệm cho thấy phương pháp cọ xát phương pháp khác làm tích điện cho vật gồm hai vật, hai cuối tích điện Nếu vật cần lượng định loại điện tích, vật có lượng tương đương loại điện © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học tích Có thể có nhiều cách hiểu khác điều này, cách đơn giản viên gạch cấu trúc vật chất có hai vị, vị ứng với loại điện tích Việc cọ xát vật lên làm di chuyển số hạt từ vật sang vật Theo mơ hình này, vật chưa bị làm cho nhiễm điện thật có lượng lớn hai loại điện tích, số lượng chúng chúng phân bố bên vật Vì loại A đẩy thứ mà loại B hút, ngược lại, nên vật tác dụng lực tổng hợp không lên vật khác Phần lại chương làm sáng tỏ mơ hình bàn xem hạt bí ẩn hiểu với ý nghĩa phần cấu trúc nội nguyên tử Sử dụng kí hiệu điện tích dương âm Vì hai loại điện tích có xu hướng triệt tiêu lực lẫn nhau, nên người ta gán nhãn cho chúng kí hiệu dương âm, nói điện tích tồn phần vật Việc gọi điện tích dương, điện tích âm, hồn tồn độc đốn Benjamin Franklin định mơ tả loại thứ mà gọi “A” âm, thật khơng có vấn đề ai gọi Một vật có điện tích tồn phần khơng (lượng điện tích thuộc hai loại nhau) gọi trung hịa điện  Hãy bình luận phát biểu sau: “Có hai loại điện tích, hút đẩy” Định luật Coulomb Một đối tượng lớn quan sát thực nghiệm tóm tắt sau: Định luật Coulomb: Cường độ lực tác dụng hai điện tích điểm cách khoảng r cho phương trình F k q1 q2 r2 k = 9,0 109 N.m2/C2 Lực lực hút điện tích khác dấu, lực đẩy chúng dấu Những kĩ thuật đại tài tình cho phép dạng 1/r2 định luật Coulomb kiểm tra đến độ xác khơng thể tin nổi, cho thấy số mũ nằm khoảng từ 1,99999999999999998 đến 2,0000000000000002 Lưu ý định luật Coulomb giống với định luật hấp dẫn Newton, độ lớn lực Gm1m2/r2, ngoại trừ có loại khối lượng, hai, lực hấp dẫn không lực đẩy Do tương tự gần gũi hai loại lực, nên sử dụng lại nhiều hiểu biết lực hấp dẫn Chẳng hạn, có tương đương điện định lí lớp vỏ: lực điện tác dụng bên ngồi vỏ cầu tích điện có độ lớn thể tồn điện tích tập trung tâm nó, lực tác dụng vào bên khơng Bảo tồn điện tích Một lí cho việc sử dụng kí hiệu dương âm cho điện tích thí nghiệm cho thấy điện tích bảo tồn theo định nghĩa này: hệ lập nào, tổng lượng điện tích số Đây lí thấy việc cọ xát chất ban đầu khơng tích điện lên ln ln có kết chất có lượng định loại điện tích, cịn chất cần lượng tương đương điện tích Bảo tồn điện tích trơng tự nhiên mơ hình vật chất cấu thành từ hạt dương âm Nếu điện tích hạt tính chất cố định loại hạt đó, hạt khơng thể tự sinh phá hủy, bảo tồn điện tích điều khơng thể tránh © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học Lực điện với vật trung hòa Như rõ hình b, vật tích điện hút vật khơng tích điện Làm điều xảy ? Vấn đề mấu chốt chỗ miếng giấy có tổng điện tích khơng, có số hạt mang điện bên có mức độ tự chuyển động Giả sử miếng băng tích điện dương, c Các hạt di động miếng giấy phản ứng với lực miếng băng, làm cho đầu miếng giấy trở nên tích điện âm đầu trở nên dương Lực hút giấy băng mạnh lực đẩy, đầu tích điện âm gần miếng băng b/ Miếng băng tích điện hút mẫu giấy khơng tích điện gần, làm nhấc bổng chúng lên c/ Mẫu giấy có tổng điện tích khơng, có hạt tích điện bên di chuyển  Điều xảy miếng băng tích điện âm ? Lối phía trước Chúng ta bắt đầu làm việc với hành vi điện phức tạp mà chưa nhận thấy xuất rành rành trước mắt Khơng giống rịng rọc, puli, mặt phẳng nghiêng học, diễn viên sân khấu điện từ học tượng khơng nhìn thấy xa lạ với kinh nghiệm hàng ngày Vì lí nên nửa thứ hai chương trình vật lí học bạn khác hồn tồn, tập trung nhiều vào thí nghiệm kĩ thuật Mặc dù bạn không thật nhìn thấy điện tích chuyển động qua sợi dây, bạn học cách sử dụng máy đo ampe để đo dịng chuyển động Sinh viên có xu hướng bị gây ấn tượng từ học kì vật lí họ môn khoa học chết người Không phải ! Chúng ta lần theo vết tích lịch sử dẫn trực tiếp đến nghiên cứu vật lí mũi nhọn mà bạn đọc thấy báo chí Những thí nghiệm nguyên tử xuất sắc bắt đầu vào khoảng năm 1900, mà nghiên cứu chương này, không khác với thí nghiệm năm 2000 – có điều nhỏ hơn, đơn giản hơn, rẻ tiền nhiều Lực từ Nghiên cứu toán học chi tiết từ học không xuất phần cuối sách này, cần phát triển vài khái niệm đơn giản từ học lực từ thường sử dụng thí nghiệm kĩ thuật mà nói tới Các nam châm thơng dụng hàng ngày nói chung có hai loại Nam châm vĩnh cửu, ví dụ loại nằm tủ lạnh nhà bạn, cấu tạo từ sắt chất giống thép có chứa nguyên tử sắt (Những chất khác định có từ tính, sắt rẻ © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học thông dụng nhất) Loại nam châm kia, ví dụ loại làm cho loa máy hát bạn rung động, gồm cuộn dây có dịng điện chạy Cả hai loại nam châm có khả hút sắt chưa nhiễm từ, chẳng hạn cánh cửa tủ lạnh Một cách xem xét khiến cho tượng trông phức tạp trở nên dễ hiểu nhiều : lực từ tương tác điện tích chuyển động, xuất với lực điện Giả sử nam châm vĩnh cửu mang tới gần nam châm loại cuộn dây Cuộn dây có điện tích chuyển động bên buộc điện tích chạy thành dịng Nam châm vĩnh cửu có điện tích chuyển động bên nó, trường hợp điện tích xốy trịn tự nhiên bên sắt (Cái làm cho mẫu sắt bị từ hóa khác với khối gỗ chỗ chuyển động điện tích bên gỗ ngẫu nhiên khơng có tổ chức) Các điện tích chuyển động cuộn dây nam châm tác dụng lực lên điện tích chuyển động nam châm vĩnh cửu, ngược lại Cơ sở toán học từ học phức tạp nhiều so với định luật Coulomb điện học, lí phải chờ sang chương nghiên cứu sâu chúng Hai sở đơn giản trình bày bây giờ: (1) Nếu hạt mang điện chuyển động vùng không gian gần hạt mang điện khác chuyển động, lực từ tác dụng lên tỉ lệ với vận tốc (2) Lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động ln vng góc với hướng hạt chuyển động Ví dụ La bàn từ Trái Đất có nhân nóng chảy bên trong, giống bình nước sơi, khuấy động sóng Để đơn giản hóa, điện tích theo chuyển động khuấy trịn, nên Trái Đất chứa điện tích chuyển động Kim nam châm la bàn từ nam châm vĩnh cửu nhỏ Điện tích chuyển động bên Trái Đất tương tác từ với điện tích chuyển động bên kim la bàn, làm cho kim la bàn xoay trịn hướng bắc Ví dụ Ống phóng điện tử Hình ảnh ti vi vẽ chùm electron bắn từ phía sau ống phóng phía trước Chùm hạt quét qua toàn mặt ống giống người đọc xem lướt qua trang sách Lực từ sử dụng để lái chùm hạt Khi chùm hạt từ phía sau phía trước ống, cần có lực theo hướng trên-dưới, trái- phải để lái chúng Nhưng sử dụng lực từ để làm tăng tốc chùm hạt, chúng đẩy vng góc với hướng chuyển động electron, không chiều với chúng Câu hỏi thảo luận A Nếu lực hút điện hai chất điểm nằm cách 1m x 10 N khơng thể suy điện tích chúng + C – C ? Chúng ta cần phải có thêm quan sát để chứng minh điều ? B Một miếng băng tích điện hút dính vào tay bạn Điều có cho phép nói hạt mang đỉện tự bên tay bạn dương hay âm, hai, hay không ? 1.3 Nguyên tử Tôi tới chỗ xem nguyên tử người bạn xinh đẹp, khó tính, có màu xám màu đỏ tùy theo cảm nhận Rutherford Thuyết nguyên tử Người Hi Lạp chịu nhiều áp hai thiên niên kỉ qua: bị người La Mã thống trị, bị ức hiếp thập tự chinh kẻ thánh chiến đến đến từ Miền đất hứa, bị người Thổ Nhĩ Kì chiếm đóng gần Khơng có ngạc © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học nhiên mà họ thích nhớ tới ngày tháng lộn xộn đó, vào lúc nhà tư tưởng lỗi lạc họ tiến gần tới quan niệm dân chủ thuyết nguyên tử Hi Lạp trở lại dân chủ sau giai đoạn độc tài quân sự, hình nguyên tử in cách hãnh diện đồng tiền họ Đó lí khiến tơi xúc động phải nói giả thuyết Hi Lạp cổ đại vật chất cấu thành từ ngun tử cơng trình dự đốn túy Khơng có chứng thực nghiệm thực tế cho nguyên tử, hồi sinh khái niệm nguyên tử vào kỉ thứ 18 Dalton có tính chất Hi Lạp tên gọi, có nghĩa “khơng thể chia tách” Thậm chí tiếng tăm Hi Lạp bị sứt mẻ nhiều tên gọi rõ khơng thích hợp vào năm 1899, lúc nhà vật lí J.J Thomson chứng minh thực nghiệm cho thấy nguyên tử có thứ nhỏ bên chúng, tức chúng chia tách (Thomson gọi chúng “electron”) Sau “khơng thể phân tách” phân tách Nhưng tiếp tục câu chuyện Điều xảy với khái niệm nguyên tử hai ngàn năm ? Những người có học thức tiếp tục bàn luận ý tưởng đó, người u thích thường sử dụng để mang lại lời giải thích hợp lí cho nhiều việc tượng khác Một thực tế giải thích dễ dàng bảo tồn khối lượng Ví dụ, bạn trộn kg nước với kg bụi đất, bạn có xác kg bùn, khơng khơng Điều tương tự cho nhiều trình đông đặc nước, lên men bia, nghiền sa thạch Nếu bạn tin vào nguyên tử, bảo toàn khối lượng mang lại cảm nhận đầy đủ, tất q trình xem trộn lẫn bố trí lại nguyên tử, không làm thay đổi tổng số nguyên tử Tuy nhiên, chứng cho thấy nguyên tử tồn Nếu nguyên tử thật tồn tại, có loại ngun tử gì, phân biệt rõ loại khác ? Chúng có kích thước, hình dạng, trọng lượng số đại lượng khác không ? Hố ngăn cách thuyết nguyên tử cổ đại đại trở nên hiển xét đến nghiên cứu sơ khai có vấn đề kỉ Những người cổ đại định có bốn loại nguyên tử, đất, nước, khơng khí lửa; quan điểm phổ biến cho chúng phân biệt hình dạng chúng Các ngun tử nước có hình cầu, nên nước có khả chảy cách êm đềm Các nguyên tử lửa có điểm sắc nhọn, lí lửa làm đau chạm vào da người (Khơng có khái niệm nhiệt độ hai ngàn năm sau này) Cách hiểu đại khác cách cấu trúc nguyên tử thu giai đoạn cách mạng 10 năm từ 1895 đến 1905 Mục tiêu chương mơ tả thí nghiệm trọng yếu Bạn có nghe nói tới thuyết nguyên tử chưa ? “Bạn thứ bạn ăn” Câu nói đại lém lĩnh nhiều mang cách hiểu nguyên tử tiêu hóa Xét cho tiêu hóa bí ẩn thú vị vào thời cổ đại, văn hóa tiền đại thường tin ăn cho phép bạn giải phóng số dạng “lực sống” khỏi thực phẩm Chuyện thần thoại đầy dãy lực trừu tượng can đảm ô uế lễ nghi vào thể bạn thơng qua thực phẩm mà bạn ăn Trái với quan điểm siêu nhiên này, nhà nguyên tử luận cổ đại có cách hiểu hồn tồn mang tính tự nhiên tiêu hóa Thức ăn cấu tạo từ nguyên tử, bạn tiêu hóa nó, bạn đơn giản phóng thích số ngun tử khỏi xếp chúng vào hợp chất cần thiết cho mô thể bạn Các nhà khoa học xa xưa tiến nhà khoa học thời phục hưng yêu thích loại giải thích Họ nóng lịng cởi trói cho mối ràng buộc lên trung tâm vật lí Aristotle (và phiên thân nhà thờ, thêm mắm dặm muối nó, tức triết học kinh viện), theo quan điểm họ vật lí có q nhiều tính chất huyền bí “mục tiêu” cho vật Ví dụ, trường phái Aristotle giải thích ngun nhân hịn đá rơi trở lại đất “bản chất” hay “mục tiêu” phải đến nằm nghỉ mặt đất Tuy nhiên, nỗ lực ngây thơ nhằm giải thích tiêu hóa cách tự nhiên cuối khiến nhà nguyên tử luận gặp rắc rối to với Giáo hội Vấn đề chỗ thánh lễ quan trọng nhà thờ gồm ăn bánh mì rượu nhờ mà nhận tác động siêu nhiên tha thứ © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học cho tội lỗi Đề cập đến nghi lễ này, học thuyết hóa thể khẳng định phúc lành bánh mì rượu thánh thể chuyển hóa thành máu thịt Chúa Thuyết nguyên tử nhận thức mâu thuẫn với thuyết hóa thể, thuyết ngun tử phủ nhận phúc lành làm thay đổi chất nguyên tử Mặc dù thông tin lịch sử cung cấp đa số sách giáo khoa khoa học nói Galileo miêu tả bất đồng ơng với Tịa án dị giáo khơi mào tranh luận xem Trái Đất có chuyển động hay khơng, số nhà sử học tin bị trừng phạt ơng có nhiều thứ để tìm hiểu biện hộ ông cho thuyết nguyên tử làm lật đổ thuyết hóa thể (Những vấn đề khác trạng thái phức tạp phong cách đối đầu Galileo, vấn đề vũ trang Tòa thánh, tin đồn cho nhân vật xuẩn ngốc tác phẩm Galileo ám đức giáo hoàng) Trong thời gian dài, niềm tin vào thuyết nguyên tử đóng vai trị biểu khơng theo lề thói nhà khoa học, cách khẳng định sở thích hiểu tượng theo lẽ tự nhiên siêu nhiên Sự tán thành thuyết nguyên tử Galileo Newton hoạt động loạn, giống chấp nhận hệ sau học thuyết Darwin Marxism Một mâu thuẫn khác triết học kinh viện thuyết nguyên tử đến từ nằm nguyên tử Nếu bạn hỏi người đại câu hỏi này, họ trả lời “khơng có cả” “không gian trống rỗng” Nhưng Aristotle người kế tục nghiệp ông tin có khơng gian trống rỗng, tức chân khơng, Đó khơng phải quan điểm vơ lí, khơng khí có xu hướng tràn vào không gian mà bạn mở ra, câu hỏi tồn thời kì phục hưng người ta cách tạo chân không Nguyên tử, ánh sáng, thứ khác Mặc dù tơi có khuynh hướng giễu cợt nhà triết học Hi Lạp cổ đại Aristotle, dành chút để tán dương ông số điều Nếu bạn đọc tác phẩm Aristotle vật lí (hoặc xem lướt qua chúng, giống tơi làm), điều thu hút ý mức độ cẩn thận ông phân loại tượng phân tích mối quan hệ tượng Não người tự nhiên thực phân biệt hai loại tượng vật lí: vật chuyển động vật Khi tượng xảy tự khơng tức thời loại này, có xu hướng mạnh mẽ quan niệm hóa loại loại kia, chí bỏ qua tồn hồn tồn Chẳng hạn, thầy giáo vật lí hay rùng trước phát biểu học sinh “thuốc nổ phát nổ, lực giải phóng khỏi theo hướng” Trong ví dụ này, khái niệm phi vật chất lực phân loại ngầm thể chất vật lí Phát biểu “lên dây cót đồng hồ làm lưu trữ chuyển động lò xo” thiếu phân loại lượng điện dạng chuyển động Một ví dụ bỏ qua tồn tượng hồn tồn gợi cách hỏi người cần đến bóng đèn Câu trả lời thường “đèn rọi sáng phòng nhìn thấy thứ”, khơng ý tới vai trị thiết yếu ánh sáng vào mắt đến từ thứ rọi sáng Nếu bạn yêu cầu nói cho bạn biết ngắn gọn nguyên tử, câu trả lời có khả “mọi thứ cấu thành từ nguyên tử”, thấy hiển nhiên từ “mọi thứ” phát biểu khơng cịn thích hợp Đối với nhà khoa học năm đầu thập niên 1900, người cố gắng khảo sát nguyên tử, định nghĩa tầm thường Đã có dụng cụ gọi tên ống chân không, giống ống phóng hình ti vi ngày Tóm lại, người thợ hàn điện phát tồn nhóm tượng xảy bên xung quanh ống chân không, đặt cho chúng tên hoa mĩ “tia X”, “tia catơt”, “sóng Hertz”, “tia N” Đây loại quan sát cuối cho biết biết vật chất, sau phát sinh tranh luận nảy lửa xem đối tượng có phải dạng vật chất hay khơng Chúng ta xem mức phân loại tượng nhà vật lí năm 1900 sử dụng Họ ghi nhận ba loại:  Vật chất có khối lượng, có động năng, chuyển động chân khơng, mang theo khối lượng động theo Vật chất bảo tồn, bảo toàn khối lượng bảo toàn số nguyên tử nguyên tố Các nguyên © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học tử chiếm khoảng không gian nguyên tử khác, nên cách thuận tiện khảo sát khơng phải vật chất truyền qua chất rắn, nguyên tử nhồi nhét gần  Ánh sáng khơng có khối lượng, ln ln có lượng, truyền qua chân khơng, mang theo lượng với Hai chùm tia sáng xuyên qua khỏi chỗ va chạm mà không bị suy yếu, lệch hướng, ảnh hưởng khác Ánh sáng xuyên qua loại chất định, ví dụ thủy tinh  Loại thứ ba thứ không phù hợp với định nghĩa ánh sáng vật chất Ví dụ thuộc loại có thời gian, vận tốc, nhiệt, lực Nguyên tố hóa học Làm người ta khám phá có loại nguyên tử ? Ngày nay, việc tiến hành chương trình thực nghiệm nhằm phân loại loại ngun tử khơng phải việc q khó Đối với loại nguyên tử, phải có nguyên tố tương ứng, tức chất tinh khiết cấu tạo từ khơng ngồi loại ngun tử Các ngun tử cho khơng thể chia tách được, nên chất sữa chẳng hạn khả bản, khuấy mạnh làm tách thành hai chất khác nhau: bơ nước sữa Tương tự, gỉ sét ngun tố, tạo kết hợp hai chất: sắt ôxi Bất chấp tính hợp lí hiển nhiên nó, khơng có chương trình thực kỉ thứ 18 Người cổ đại có lẽ khơng làm quan sát khơng chấp nhận rộng rãi phương pháp đắn để trả lời câu hỏi tự nhiên, họ khơng có tay kĩ thuật cần thiết kĩ thuật thuộc lĩnh vực lao động có địa vị xã hội thấp, ví dụ thợ rèn thợ mỏ Các nhà giả kim thuật bị ngăn cản tiếng tăm thuyết nguyên tử lật đổ xu hướng nghiêng chủ nghĩa thần bí huyễn (Thách thức tiếng mà nhà giả kim thuật đối mặt biến chì thành vàng, ngày biết điều khơng thể được, chì vàng nguyên tố) Tuy nhiên, vào năm 1900, nhà hóa học thực việc hợp lí khám phá xem nguyên tố Họ xác định tỉ số khối lượng nguyên tử khác cách xác Phương pháp tiêu biểu đo gam natri (Na) kết hợp với gam chlorine (Cl) tạo muối (NaCl) (Đấy giả sử bạn biết dựa chứng khác muối cấu tạo gồm số nguyên tử Na Cl nhau) Khối lượng nguyên tử, so sánh với tỉ số khối lượng, biết vài bậc độ lớn dựa chứng gián tiếp, nhiều nhà vật lí hóa học phủ nhận nguyên tử chẳng khác ngồi kí hiệu cho tiện lợi d/ Khối lượng số nguyên tử so với khối lượng nguyên tử hydro Chú ý số giá trị gần với số ngun, khơng hồn tồn số nguyên Ý nghĩa nguyên tố Khi thông tin chất đống, thách thức tìm cách thức hệ thống hóa nó; óc thẩm mĩ nhà khoa học đại không ưa thứ lộn xộn Sự hỗn tạp © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học nguyên tố lúng túng Một nhà quan sát đương thời, William Crookes, mô tả nguyên tố mở “trước rộng Đại Tây Dương trải trước mắt đăm chiêu Columbus, chế giễu, châm chọc, thầm điều lạ lùng, từ trước đến khơng giải được” Khơng sau, người ta bắt đầu nhận thấy nhiều khối lượng nguyên tử gần với bội số nguyên khối lượng nguyên tử hydro, nguyên tố nhẹ Một vài người dễ kích động bắt đầu cho hydro viên gạch cấu trúc bản, nguyên tố nặng cấu thành từ nhiều cụm hydro Tuy nhiên, khơng sau phép đo xác bác bỏ luận điệu họ, chúng cho thấy tất nguyên tố có khối lượng nguyên tử gần với bội số nguyên khối lượng hydro, trường hợp gần với bội số nguyên hydro bị sai lệch phần trăm ngần e/ Bảng tuần hoàn hóa học đại Các nguyên tố cột có tính chất hóa học giống Số ngun tử đại, nói tới phần 2.3, khơng biết tới vào thời Mendeleev, bảng lật theo cách khác Giáo sư hóa học Dmitri Mendeleev, soạn giảng ông vào năm 1869, muốn tìm số cách tổ chức kiến thức ơng cho sinh viên dễ hiểu Ông viết tên tất nguyên tố lên thẻ bắt đầu xếp chúng theo cách khác bàn làm việc ơng, thử tìm xếp dễ nhớ Sự xếp hàng-cột ông nêu bảng tuần hồn hóa học đại Các cột phiên đại biểu diễn ngun tố có tính chất hóa học tương tự nhau, hàng phía nặng hàng phía Ngang qua hàng, ln ln đặt nguyên tử chuỗi khối lượng tăng dần Cái khiến cho hệ thống có giá trị tuần hồn Có ba chỗ Mendeleev phải bỏ trống bảng xếp ông để giữ nguyên tố giống mặt hóa học nằm cột Ơng tiên đốn tồn ngun tố lấp đầy chỗ trống này, ngoại suy nội suy từ nguyên tố khác cột đó, dự đốn tính chất dạng số nó, ví dụ khối lượng, điểm nóng chảy, tỉ trọng Tiếng tăm Mendeleev trở nên lẫy lừng ba nguyên tố ông (sau đặt tên gallium, scandium, germanium) tìm thấy có tính chất gần với tính chất ơng dự đốn Một điều mà bảng tuần hồn Mendeleev làm sáng tỏ khối lượng đặc trưng phân biệt nguyên tử thuộc nguyên tố khác Để thiết lập cơng trình bảng tuần hồn mình, ơng phải xa khỏi việc xếp có trật tự ngun tố hồn tồn theo khối lượng Chẳng hạn, nguyên tử iodine nhẹ tellurium, Mendeleev phải đặt iodine sau tellurium cho nằm chung cột với ngun tố có tính chất hóa học tương tự © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 10 Bằng chứng trực tiếp cho thấy nguyên tử tồn Thành cơng lí thuyết động lực học nhiệt mang lại chứng mạnh mẽ cho thấy, ngồi chuyển động vật nói chung, cịn có loại chuyển động khơng nhìn thấy khắp nơi xung quanh chúng ta: chuyển động ngẫu nhiên nguyên tử bên vật Nhưng nhiều kẻ bảo thủ không bị thuyết phục nguyên tử thật tồn Xét cho chưa nhìn thấy nguyên tử Mãi thuyết nhiệt động lực học phát triển chứng minh thuyết phục nguyên tử thật tồn chúng tham gia vào chuyển động liên tục không ngưng nghỉ Phát đạn chứng minh nguyên tử cách trừu tượng mặt toán học phát nổ số quan sát cũ kĩ, mờ mịt xem xét lại viên thư kí khơng tiếng tăm phịng đăng kí phát minh Thụy Sĩ tên Albert Einstein Nhà thực vật học Brown, sử dụng kính hiển vi lúc sản phẩm nghệ thuật vào năm 1827, quan sát hạt phấn hoa nhỏ xíu giọt nước nằm bàn soi hiển vi nhận thấy chúng nhảy nhót cách ngẫu nhiên khơng lí rõ ràng Ban đầu, nghi ngờ phấn hoa mà ông cho cịn sống, ơng thử quan sát hạt bồ hóng, nhận thấy hạt bồ hóng chuyển động lộn xộn Kết tương tự xảy với hạt nhỏ khác lơ lửng bên chất lỏng Hiện tượng gọi chuyển động Brown, tồn nhiều hệ xem kì quặc thực tế hồn tồn khơng quan trọng, điều phiền toái cho nhà hiển vi học Mãi năm 1906, Einstein tìm lời giải thích đắn cho quan sát Brown: phân tử nước trạng thái chuyển động ngẫu nhiên liên tục, va chạm với hạt phấn hoa lúc, sút theo hướng Sau thiên niên kỉ nghiên cứu nguyên tử, cuối có chứng chắn Tính tốn Einstein xua tan nghi ngờ, ơng đưa tiên đốn xác thứ quãng đường trung bình hạt khoảng thời gian định (Einstein nhận giải thưởng Nobel khơng cho lí thuyết tương đối ơng mà cho báo ông chuyển động Brown hiệu ứng quang điện) Câu hỏi thảo luận A Làm từ hiểu biết kích thước ngun tử nhơm suy ước tính khối lượng nó, ngược lại ? B Làm người ta kiểm tra cách giải thích Einstein cho chuyển động Brown cách quan sát nhiệt độ khác ? 1.4 Lượng tử hóa điện tích Chứng tỏ ngun tử thật tồn mục tiêu lớn đạt, việc chứng minh tồn chúng khơng giống với việc tìm hiểu tính chất chúng Lưu ý quan sát Brown-Einstein rốt chẳng có liên quan tới điện học cả, biết vật chất có tính chất điện, thành cơng việc giải thích tính chất điện định hình thức hạt mang điện dương âm linh động Những hạt có phải nguyên tử không ? Hay chúng phận nguyên tử ? Các hạt có hồn tồn tách khỏi nguyên tử ? Có lẽ thật sớm cố gắng trả lời câu hỏi mà khơng có chứng thuyết phục ủng hộ mơ hình hạt tích điện điện học Bằng chứng ủng hộ mạnh mẽ cho mơ hình hạt tích điện đến từ thí nghiệm năm 1911 nhà vật lí Robert Millikan thực trường đại học Chicago Hãy xét dòng giọt nước hoa chất lỏng khác cho thổi qua lỗ đinh ghim nhỏ xíu Các giọt từ lỗ phải nhỏ lỗ thực tế chúng cịn vi mơ nữa, dịng xốy khơng khí có xu hướng làm tản loạn chúng Millikan lập luận giọt cần chút điện tích chúng cọ xát lên thành lỗ mà chúng qua, mơ hình hạt tích © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 11 điện điện học đắn, điện tích tách vỡ số nhiều giọt chất lỏng nhỏ xíu nên giọt có lượng điện tích tồn phần thừa thải vài hạt tích điện – có lẽ thừa thải hạt tích điện dương giọt định, thừa thải hai điện tích âm giọt khác g/ Hình vẽ đơn giản hóa thiết bị Millikan f/ Nhà khoa học trẻ Robert Millikan Thiết bị khéo léo Millikan, g, gồm hai kim loại, chúng có khả tích điện cần thiết Ơng phun đám giọt dầu vào không gian hai bản, chọn giọt qua kính hiển vi để nghiên cứu Ban đầu, khơng có điện tích bản, ông xác định khối lượng giọt cách cho rơi khơng khí đo vận tốc giới hạn nó, tức vận tốc lực ma sát khơng khí triệt tiêu lực hấp dẫn Lực kéo theo khơng khí tác dụng lên cầu chuyển động chậm tìm thực nghiệm bvr2, b số Đặt lực tồn phần khơng giọt chất lỏng rơi vận tốc giới hạn cho ta bvr2 – mg = đặt tỉ trọng biết dầu với khối lượng giọt chất lỏng chia cho thể tích cho ta phương trình thứ hai  m r Mọi thứ phương trình đo trực tiếp, ngoại trừ m r, nên hai phương trình hai ẩn, người ta giải chúng để biết giọt chất lỏng lớn cỡ Sau đó, Millikan tích điện cho kim loại, điều chỉnh lượng điện tích trung hịa xác với lực hấp dẫn đẩy giọt chất lỏng nằm lơ lửng Chẳng hạn, giọt chất lỏng làm cho có điện tích tồn phần âm, điện tích dương đặt trên hút nó, kéo lên, điện tích âm nằm đẩy nó, nâng lên (Về mặt lí thuyết cần thôi, thực tế xếp hai cho lực điện có độ lớn tồn vùng khơng gian giọt chất lỏng rơi) Lượng điện tích hai cần thiết cho giọt dầu lơ lửng cho Millikan sở xác định lượng điện tích giọt chất lỏng mang Điện tích giọt chất lỏng mang lớn, lực điện tác dụng lên mạnh, thủ thuật phải đặt điện tích nhỏ thơi Thật không may, việc biểu diễn mối quan hệ định luật Coulomb khơng thực tế, cần hiểu biết trọn vẹn việc điện tích phân bố bản, với khả thực phép © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 12 cộng vectơ tất lực tác dụng lên giọt chất lỏng tất điện tích Thay vậy, Millikan sử dụng sở thực tế lực điện mà điện tích điểm chịu điểm khơng gian tỉ lệ với điện tích F  const q Với lượng điện tích cho trước bản, số xác định chẳng hạn cách vứt bỏ giọt dầu đi, xen hai vật lớn dễ cầm nắm có điện tích biết nó, đo lực với phương pháp thông thường (Thật ra, Millikan sử dụng kĩ thuật khác để xác định số đó, ý tưởng tương tự) Độ lớn lực tác dụng lên giọt dầu thực tế phải mg, lực vừa đủ để nâng bổng lên, số định cỡ xác định, điện tích giọt chất lỏng tìm dựa khối lượng xác định trước h/ Một vài số liệu thí nghiệm Millikan Bảng h cho vài kết từ báo năm 1911 Millikan (Millikan xử lí liệu giọt tích điện âm dương, báo ơng, ơng mang ví dụ liệu giọt tích điện âm, nên tồn số âm) Chỉ cần liếc qua số liệu thấy điện tích khơng đơn giản loạt số ngẫu nhiên Chẳng hạn, điện tích thứ hai xác phân nửa điện tích thứ Millikan giải thích điện tích quan sát bội số nguyên số đơn giản, 1,64 x 10 -19 C Trong cột thứ hai, lấy điện tích chia cho số kết số nguyên, cho phép sai lệch ngẫu nhiên có mặt thí nghiệm Millikan phát biểu báo ông kết … chứng trực tiếp xác thực… đắn quan điểm cải tiến nhiều năm qua củng cố chứng từ nhiều nguồn cho thấy điện tích, bội số xác điện tích bản, hữu hạn, hay nói cách khác, điện tích rải bề mặt tích điện có cấu trúc dạng hạt hữu hạn, thực tế, gồm hạt nhỏ, hay nguyên tử điện, tất giống hệt nhau, rắc bề mặt vật mang điện Nói cách khác, ơng cung cấp chứng trực tiếp cho mơ hình hạt tích điện điện học bác bỏ mơ hình mô tả điện số loại chất lỏng Điện tích kí hiệu e, giá trị 1,60 x 10-19 C Từ “lượng tử hóa” sử dụng vật lí để mơ tả đại lượng có giá trị số định, khơng thể có giá trị nằm giá trị Theo cách hiểu này, nói Millikan phát điện tích bị lượng tử hóa Điện tích e thường gọi lượng tử điện tích  Tiền tệ có bị lượng tử hóa ? Lượng tử tiền tệ ? Ghi chép lịch sử trị gian lận Millikan Rất sách giáo khoa vật lí phổ thơng đề cập đến thực tế rõ ràng kết luận Millikan đắn, ông kẻ gian lận khoa học Kĩ thuật ơng khó địi hỏi phải thật cẩn thận thực hiện, sổ sách ghi chép ngun ơng, đến cịn giữ © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 13 được, cho thấy số liệu hoàn hảo nhiều so với ông khẳng định báo khoa học công bố ông Trong ấn phẩm này, ông phát biểu thẳng thừng giọt dầu quan sát có điện tích bội số e, với khơng có ngoại lệ sai sót Nhưng sổ ghi chép ơng có thừa ghi “số liệu đẹp, giữ” “tệ quá, bỏ đi” Sau đó, Millikan giành giải thưởng Nobel vật lí cho mơ tả khơng trung thực số liệu ông Tại tác giả sách giáo khoa qn khơng nói tới trị gian lận Millikan ? Hình họ nghĩ học sinh, sinh viên cịn q ngây thơ để đánh giá xác ngụ ý thực tế tồn trị gian trá khoa học chí trao giải thưởng tổ chức khoa học Có lẽ họ e ngại sinh viên làm qua loa số liệu gian trá cho xong, Millikan đoạt giải Nobel cách mà Nhưng xuyên tạc lịch sử khơng mỉa mai Chẳng phải thầy giáo người Anh cải biên bi bịch Sheakspeare cho nhân vật xấu luôn bị đối xử tệ, cịn nhân vật tốt chưa bị đối xử hay ! Một lời giải thích khác đơn giản thiếu cứ; có khả số giáo trình có tiếng khơng muốn phê phán trị bịp Millikan tác giả sau xử Nhà sinh vật học Stephen Jay Gould viết tiểu luận vạch ví dụ rõ tác giả sách giáo khoa sinh học có xu hướng theo cách xử lí truyền thống chủ đề, sử dụng cổ hươu cao cổ để bàn tính khơng kế thừa đặc điểm cần thiết Lúc ấy, lời giải thích khác nhà khoa học có địa vị từ hình ảnh trước cơng chúng họ người tìm kiếm thật cách vô tư, họ không muốn công chúng nhận chất người khơng hồn hảo họ (Chính Millikan nhà cải cách giáo dục, ơng viết loạt sách giáo khoa có chất lượng cao nhiều so với trước thời kì ông) Ghi thêm vào tháng 9/2002 Vài năm sau tơi viết câu chuyện lịch sử ngồi lề này, tơi bắt gặp bênh vực lí thú cho Millikan từ phía David Goodstein (American Scientist, Jan-Feb 2001, trang 54-60) Goodstein biện hộ Millikan viết câu dối trá báo ông, Millikan không đáng trách kẻ lừa dối ơng đưa câu vào ngữ cảnh Millikan phát biểu ông chưa vứt số liệu nào, ơng thật vứt bỏ số liệu, ơng có lí đáng, khách quan cho việc loại bỏ số liệu Vấn đề Millikan gây tranh cãi số nhà sử học, rút hai học:  Tình tiết làm giảm tín cẩn vào Millikan, làm tăng thêm niềm tin vào khoa học Kết đắn cuối công nhận, lĩnh vực giả khoa học giống y học  Trong khoa học, tùy tiện tồi tệ trò lừa bịp cờ gian bạc lận Nếu khoa học biết đôi điều thật tuyệt đối, khơng cần lí để giải thích 1.5 Electron Tia catơt Các nhà vật lí kỉ thứ 19 nhiều thời gian cố gắng tới phương pháp lộn xộn, ngẫu nhiên nhằm nghiên cứu điện học Những thí nghiệm tốt thuộc loại thí nghiệm tạo tia lửa điện khổng lồ hay màu sắc rực rỡ Một thủ thuật mang tính dịch vụ tia catơt Để tạo nó, trước tiên bạn phải thuê người thợ thổi thủy tinh giỏi tìm bơm chân không tốt Thợ thổi thủy tinh chế tạo ống rỗng ruột gắn hai miếng kim loại nó, gọi điện cực, chúng nối với bên ngồi thơng qua dây kim loại xuyên qua thủy tinh Trước để anh thợ hàn kín tồn ống, bạn mắc vào bơm chân không, vài bực dọc với tay bơm để tạo chân không tốt bên Sau đó, lúc bạn cịn bơm ống, người thợ thổi thủy tinh làm tan chảy thủy tinh hàn kín tồn lại Cuối cùng, bạn đặt lượng lớn điện tích dương lên dây dẫn lượng lớn điện tích âm lên dây dẫn Kim loại có tính chất cho điện tích chuyển động dễ dàng chúng nên điện tích gởi lên dây nhanh chóng tràn phần đẩy xa Quá trình dàn trải làm cho tồn điện tích tới đích điện cực, có nhiều khoảng trống để dàn trải so với dây dẫn Vì © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 14 lí lịch sử không rõ lắm, điện cực âm gọi catôt điện cực dương gọi anôt Hình i cho thấy dịng phát sáng quan sát Nếu, biểu diễn hình này, lỗ trống tạo anơt, chùm tia kéo dài qua lỗ trống chạm phải thủy tinh Tuy nhiên, khoan lỗ catôt khơng gây chùm tia phía bên trái cả, điều cho thấy đối tượng, cho dù nữa, có nguồn gốc từ catơt Vì vậy, tia đặt tên “tia catơt” (Thuật ngữ dùng ngày tên “ống tia catơt” “CRT” cho ống phóng hình ti vi hình máy vi tính) i/ Tia catơt quan sát thấy ống chân không Tia catôt dạng ánh sáng hay vật chất ? Tia catôt dạng ánh sáng, hay vật chất ? Ban đầu, không thật quan tâm xem chúng gì, tầm quan trọng khoa học chúng ngày trở nên thấy rõ, vấn đề ánh sáng hay vật chất trở thành tranh luận xuyên biên giới quốc gia, với người Đức tán thành chúng ánh sáng, cịn người Anh giữ quan điểm xem chúng vật chất Những người ủng hộ cách giải thích vật chất tưởng tượng tia catôt gồm chùm nguyên tử bốc từ chất catôt Một đặc trưng hạn chế vật chất đối tượng vật chất truyền xuyên qua Thí nghiệm cho thấy tia catơt có khả đâm xun qua số chiều dày vật chất nhỏ, ví dụ kim loại dày chục milimét, gợi ý chúng dạng ánh sáng Tuy nhiên, thí nghiệm khác hướng tới kết luận ngược lại Ánh sáng tượng sóng, tính chất đặc trưng sóng chứng minh cách nói vào đầu ống cuộn giấy báo Sóng âm không khỏi đầu ống dạng chùm hội tụ Thay vậy, chúng bắt đầu trải rộng theo hướng chúng khỏi ống Điều cho thấy sóng thiết truyền theo đường thẳng Nếu đặt kim loại hình ngơi hình chữ thập đường tia catơt, xuất “bóng” có hình tương tự thủy tinh, cho thấy tia catôt truyền theo đường thẳng Chuyển động theo đường thẳng gợi ý tia catơt dịng hạt vật chất nhỏ xíu Những quan sát khơng có sức thuyết phục, nên thật cần thiết phải xác định xem tia catơt có khối lượng trọng lượng hay khơng Khó khăn chỗ khơng thể thu tia catôt vào tách đưa lên bàn cân Khi ống tia catôt hoạt động, người ta không thấy mát vật chất từ catơt, hay lớp vỏ lắng anơt © hiepkhachquay | Bài giảng Điện học 15