5
ВЫДАОЩИЯСЯ РУССКИЙ ФИЗИК А. Г. СТОЛЕТОВ РОДИЛСЯ 29 ИОЛЯ (10 августа) 1839 г. в семье небогатого владимирского купца. Его отец — Григорий Михайлович — владел небольший бакалейной лавочкой и мастерской по выделке кож. Мать — Алексадра Васильевна — была тоже купеческого звания, но семья СТОЛЕТОВых совершенно не пожодила на типичные купеческие семьи, мрачный мир которых так мастерски изобразил в своих пьесах А. Н. Островский. Алексадра Васильевна была образованной женищиной и сама преподавала своим детям (до их поступления в гимназию) русский язык и артифметику.
В доме была неплохая библиотека, и Саша, научившись читать в четырехлетнем возрасте, стал рано его пользоваться. В пять лет он уже читал совершенню свободно.
В 1849 г. Алексадр СТОЛЕТОВ поступил во Владимирскую гимназию, которое окончил в 1856 г. В свидетельстве об окончинии сказано, что он «… признан окончившим Гимназический курс с предоставлением права на поступление в Университет без вторичного экзамена и с награжением за отличные успex в наукках … золотой медалью».
В последние годы учены в гимназии четко определялись наклонности Алексадра. Его любимые предметы — математика и физика. Он судовольствием занимается им в классе, а дома мастерит самодельные физические приборы и ставит различные опыты. Решено. Он будет физиком!
Осенью того же 1856 г. А. Г. СТОЛЕТОВа哉исляют на физico-mатематический факультет Московского университета «казеннокоштным» студентом (то есть получающим государственную stipendio). В то время в университете было много бездарных профессоров, но Алексадру повезло с учительами. Прикладную математику он слушал у Николая Дмитриевича Брашмана, воспитшего великого П. Л. Чебышева, астрономного ему преподавал Федор Алексадрович Бредихин, а лекции по аналитической геометрии, дифференциальному и интегральному исчислению, высшей алгебре и варнационному исчислению
7
Старое здание Московского университета.
заряженный проводник, и заряды на нем перераспределения. Это перераспределение зарядов вызовет в свою очередь изменение распределения зарядов на другом проводнике и т. д. Так будет продолжаться до тех пор, пока между двумя проводниками не установится электростанческое равновесие. Как при этом будет распределены заряды на проводниках? Для случая двух тел эта задача была решена Морфи и Дж. Томсоном. Столетов сумел решить задачу в самом общем виде: в случае взаимодействия между собой любого произвольного числа проводников.
В мае 1869 г. А. Г. Столетовlectraше зашитил магистерскую диссертацию и был утвержден в звании доцента.
Бессонные ночи, чрезмерный труд и hervое напряжение сказавются на здоровье молодого ученого. Он заболевает и около года проводит в различныхлечениях. Ему запрещают читать, писать, занимается какой бы то ни было умственной деятельности. Это был самый тяостный период в жизни А. Г. Столетова. Наконец, консилиум профессоров разрешает ему присутствить к занятиям со студентами. И сразу же забываются все наставления врачей шадить свое здоровье, Алексадр Григорьевич вовь полностью отдается педагогической и научной деятельности.
В то время Московский университет, как и другие высшие учебные заведения России, не имел физической лаборатории. Чтобы научные исследования, русские учены были вынуждены узнать за границу А. Г. Столетов поставил перед собой цель создать такую лабораторию. Он пишет письма, прошения, обивает пороги чиновничих кабинетов, доказывает, что университет не может не иметь своей лаборатории. Ведь физика — наука экспериментальная. Физик — не математик, он не может творить накуку только за письменным столом.
Весь 1870 г. проходит в хлопотах поустройству первой в России физический лаборатории. В этом же году на квартире у Столетова для обслуживания различных физических проблем начинают собираться студенты Алексадра Григорьевич и его товарищ по работе. Возникает физический кругжок, положивший начало физической школе Столетова, которая, в свою очередь, дала основание школе русских физков.
10
Рис. 2.
Вслед за ними Гальвакс упростил опыт, использую вместе искры «тихий разряд» предварительно заряженного электрода. Подсоедняя к этому электроду электросокоп, Гальвакс обнаружил, что освещение ультрафилотовым светом приводит к разряде электрода.
С помощью электросока, соединенного с незаряженным телом, Гальвакс показал, что в результате разрядаки отрицательного электрода при освещении его ультрафилотовым светом заряд переходит на окружающее тела.
Начав исследование явления, открытого Герцем (это явление получило название фотоэфекта), Столетов, повторив опыты Герца, Видемана, Эберта и Гальваска, в дальнейшем разработал новую методку, позволившую построить количественную теорию фотоэфекта.
На рисунке 2 приведена схема установки, с помощью которой Столетов проводил свои опыты (этот рисунок Столетов приводил в своих рукописах). Основная часть установки — прибор, который Столетов называл сетчатым конденсатором. Он состоит из металлической сетки — анода и плоского металлического диска — кадада (сетчатый конденсатор явился прообразом фотоэфекта). Этот прибор (C) включается последовательно с галванометром (G) в цепь с батареей (B). При освещении кадаса сильным светом волтовой дуги (A) галванометр регистрировал наличие тока в цепи.
С помощью такой установки Столетов изучает различные стороны фотоэфекта. На основании результатов своих экспериментов он делает вид, что необходимо условием фотоэфекта является поглощение света материалов кадада; что каждый элемент поверхности кадада участвует в явления независимо от других; что явление фотоэфекта практически безинерционно («… ток проявляется и исчезает одновременно с освещением, и следовательно, при первым迹象 освещении ток — также прерывистый с тем же периодом»). Меняя напряжение на электродах, Столетов получает волт-амперную характеристику фотоэфекта (сетчатого конденсатора): фототок возвращает с увеличением напряжения между электродами, а малые токи пропорциональны напряжению; начиная с некоторого значения напряжения, фототок практически не меняется при увеличении напряжения, то есть фототок стремится к насыщению.
Поместив прибор в стеклянный цилиндр, из которого можно было открывать воздух, Столетов обнаружил, что по мере уменьшения давления воздуха фототок возвращает, доступает максимум и затем убивает.
Будучи увеличенным в том, что величина фототока определяно связана с освещением, Столетов проводит целую серию опытов с целью установлен эту зависимость. Меняя силу света источника, он нашел, что величина фототока называется пропорциональна световому потоку, падающему на кадад.
Исследования Столетова позволили выявить основные закономерности фотоэфекта и показали огромные результаты.