Опыты Столетова: как свет выбивает заряд из металла
В феврале 1888 года профессор Московского университета Александр Столетов начал опыты по действию света на заряженные металлы. За два года он установил основные закономерности внешнего фотоэффекта и построил прибор, ставший прообразом фотоэлемента.
Как это было
В 1887 году немецкий физик Генрих Герц заметил, что ультрафиолетовый свет облегчает проскакивание искры между электродами. Явление сразу стали изучать в нескольких странах. Столетов взялся за него в феврале 1888 года, весной сообщил о первых результатах в Московском обществе любителей естествознания и Парижской академии наук.
Сам он назвал эти явления «актино-электрическими» — электрическими эффектами от излучения. Работа шла около двух лет: в 1889 году вышла его большая статья «Актино-электрические исследования», а последнюю работу цикла он отправил в печать в июне 1890 года.
Как это работало
Столетов поставил рядом сплошной металлический диск и металлическую сетку — «сетчатый конденсатор». Свет электрической дуги проходил сквозь сетку и падал на диск. Главное новшество: вместо электрометра в цепь был включён гальванометр, и Столетов мерил возникающий ток. Это позволило перейти от качественных наблюдений к измерениям.
Он установил, что свет уносит только отрицательный заряд; что ток пропорционален освещённой площади и интенсивности падающих лучей — это потом назвали первым законом фотоэффекта; что ток возникает практически мгновенно — с задержкой не больше тысячной доли секунды; что эффект связан с поглощением света в тонком поверхностном слое. С цинковой сеткой и посеребрённым диском прибор давал ток вообще без батареи — за счёт энергии света.
Что было дальше
Природу явления тогда объяснить не могли: электрон ещё не был открыт. Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовых представлений дал А. Эйнштейн в 1905 году. Схема Столетова с измерением тока стала стандартной: к ней перешли и другие исследователи. Сам Столетов ставил контрольный прибор рядом с дугой, чтобы следить за её яркостью, — это одно из первых практических применений фотоэлемента.
В те же годы
«Поповки»: круглые броненосцы для береговой обороны
В 1873 году на Чёрном море появился броненосец «Новгород» — круглый в плане корабль, построенный по проекту адмирала Андрея Попова. Позднее к нему добавился второй корабль этого типа, «Вице-адмирал Попов».
1874электротехникаЛампа Лодыгина: электрический свет от раскалённого угля
В 1874 году Александр Лодыгин получил российскую привилегию на способ и аппараты электрического освещения. В его лампе свет давал угольный стержень, который раскалялся при прохождении электрического тока.
1878транспортНефтепровод Шухова: нефть идёт по трубам
В 1878 году инженер Владимир Шухов спроектировал и организовал строительство нефтепровода в Бакинском нефтяном районе. Он связал промыслы в Балаханах с перерабатывающими предприятиями Баку и стал началом системной трубопроводной перевозки нефти в России.
1878строительство и архитектураНефтяные резервуары Шухова: хранение в стальных цилиндрах
В 1878 году Владимир Шухов разработал и построил для нефтяного хозяйства братьев Нобель металлические цилиндрические резервуары. Их конструкция позволяла создавать крупные хранилища нефти из листового металла с расчётом прочности стенок и днища.
1879транспортВагон Блинова: колёса на бесконечных рельсах
В 1879 году механик Фёдор Блинов получил привилегию на «вагон с бесконечными рельсами» — повозку с гусеничным ходом для перевозки грузов по дорогам. В этой конструкции колёса катились не прямо по грунту, а по замкнутым металлическим звеньям.
1880энергетикаФорсунка Шухова: как мазут превращали в горючий туман
В 1880 году Владимир Шухов применил свою паровую форсунку для промышленного сжигания жидкого топлива. Устройство распыляло мазут на мелкие капли, позволяя использовать его в топке вместо того, чтобы оставлять побочным продуктом переработки нефти.