Барометрический свет - Barometric light

Барометрический свет это имя для свет который испускается Меркурий -заполненный барометр трубку, когда трубку встряхивают. Открытие этого явления в 1675 году показало возможность электрического освещения.

Явление и его объяснение

Самые ранние барометры были просто стеклянными трубками, которые были закрыты с одного конца и заполнены ртутью. Затем трубку перевернули, а ее открытый конец погрузили в стакан со ртутью. Затем ртуть стекала из трубки до тех пор, пока давление ртути в трубке, измеренное на поверхности ртути в стакане, не сравнялось с давлением атмосферы на той же поверхности.

Для получения барометрического света стеклянная трубка должна быть очень чистой, а ртуть должна быть чистой.[1] Если затем встряхнуть барометр, на стекле появится полоса света. мениск ртути всякий раз, когда ртуть движется вниз.

Когда ртуть контактирует со стеклом, ртуть переносит электроны на стекло. Когда ртуть вырывается из стекла, эти электроны высвобождаются из стекла в окружающую среду, где они сталкиваются с молекулами газа, заставляя газ светиться - точно так же, как столкновение электронов и атомов неона заставляет светиться неоновую лампу.[2][3]

История

Барометрический свет был впервые обнаружен в 1675 году французским астрономом. Жан Пикар:[4] "К 1676 году мсье Пикар транспортировал свой барометр из обсерватории в Порт-Сен-Мишель ночью, [когда] он заметил свет в той части трубы, где двигалась ртуть; это явление его удивило, он сразу же сообщил об этом счаваны, … "[5][6] Швейцарский математик Иоганн Бернулли изучал это явление во время преподавания в Гронингене, Нидерланды, и в 1700 году продемонстрировал это явление Французской академии.[7] Узнав об этом феномене от Бернулли, англичанин Фрэнсис Хоксби широко исследовал предмет.[8] Hauksbee показал, что полный вакуум не было существенным для явления, поскольку такое же свечение было очевидным, когда ртуть встряхивалась с воздухом, только частично разреженным, и что даже без использования барометрической трубки лампы, содержащие газы низкого давления, можно было заставить светиться за счет внешнего статического электричества. Явление изучали и современники Хоксби, в том числе француз Пьер Полиньер[9][10] и французский математик, Габриэль-Филипп де ла Гир,[11] и впоследствии многими другими.[12]

использованная литература

  1. ^ Даже если стеклянная трубка чистая, а ртуть чистая, в конечном итоге свет перестанет появляться, потому что на стекле образуется тонкая пленка ртути. Чтобы снова получить барометрический свет, стекло необходимо снова очистить.
  2. ^ Гей Л. Дибвад и К. Э. Мандевиль (1967) "Генерация света за счет относительного движения смежных поверхностей ртути и стекла". Физический обзор, т. 161, страницы 527-532.
  3. ^ Р. Будакян, К. Венингер, Р. А. Хиллер, С. Дж. Путтерман (1998) Письма к Природа : «Пикосекундные разряды и трение скольжения на движущемся мениске ртути по стеклу», Природа, т. 391, страницы 266-268. Доступно в Интернете по адресу: Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. Статья включает фотография барометрического света происходит в стеклянном цилиндре, частично заполненном ртутью и газом неоном низкого давления.
  4. ^ «Испытайте факт в обсерватории на барометре, простое прикосновение к новому феномену, открытому» [эксперимент, проведенный в [астрономической] обсерватории [в Париже] на простом барометре, касающийся нового явления, которое там было обнаружено], Le Journal des Sçavans [позже: Journal des Savants ], стр. 112 (издание в Париже) или стр. 126 (издание в Амстердаме) (25 мая 1676 г.).

    Первоначальный текст:

    On sçait que le Barometre simple n'est autre selected qu'un tuyau de verre scellé hermetiquement par le haut & ouvert par le bas, dans lequelle il ya du vif-argent qui se tient ordinairement dans suree hauteur, le reste au dessus estant vuide . M. Picard en a un à l'Observatoire qui dans l'obscurité, lors qu'on le remuë Assez pour faire balancer le vif-argent, faitcom des éclairs & jette une suree lumiere entrecouppée qui remplit toute la partie du Tuyau où se fait le vuide; mais cela n'arrive à chaque balance que lors que le vuide se fait, & dans la seule descente du vif-argent. На tâché de faire la même испытать на себе водолазные композиции Barometres de même; mais on n’a бис reüssi que sur un seul. Comme on est resolu d’examiner la selected en toute maniere, nous en donnerons plus au long toutes les circonstances qu’on y découvrïra.

    Перевод:

    Известно, что простой барометр представляет собой не что иное, как стеклянную трубку, герметично запечатанную сверху и открытую снизу, в которой есть ртуть, которая обычно остается на определенной высоте, а остальная часть наверху пуста. У мистера Пикарда есть один из них в Обсерватории, который в темноте, когда человек перемещает его достаточно, чтобы заставить ртуть покачиваться, вспыхивает, как искры, и бросает определенный мерцающий свет, который заполняет всю часть трубы, где она пуста; но это происходит во время каждого колебания, только когда есть пустота и только во время спуска ртути. Тот же эксперимент был проведен с различными другими барометрами той же конструкции; но до сих пор удалось только с одним. Поскольку было решено исследовать этот вопрос всеми способами, мы подробно расскажем обо всем, что по этому поводу будет обнаружено.

    Доступно онлайн (на французском языке) здесь: Le Journal des Sçavans. Перепечатано как: «Experience fait a l'observatoire sur le baromètre, touch un nouveau phenomene que M. Picard y a decouvert» [Эксперимент, проведенный в обсерватории на барометре, относительно нового явления, которое там обнаружил г-н Пикар]. Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris, т. 10, стр. 566.

  5. ^ "Sur la lumière du baromètre" [На свете барометра], Histoire de l'Académie Royale des Sciences de Paris, т. 2, страницы 202-203 (1694).
  6. ^ Можно задаться вопросом, зачем астроному носить с собой барометр. Как астроном, Пикард измерял положение звезд, планет и т. Д. Он знал, что их видимое положение в небе зависит от атмосферных условий. преломление. На атмосферную рефракцию, в свою очередь, влияют температура и давление воздуха. Он измерил атмосферное давление с помощью барометра. См. (На немецком языке): Проект «Архимед»; Берлин, Германия В архиве 2011-06-05 на Wayback Machine. Прокрутите страницу до середины страницы до начала абзаца: «Picard aber erkannte schon 1669…». (Из: Дж. С. Т. Гелера, Physicalischer Wörterbuch [Физический словарь] (5 томов, Лейпциг, 1787-1795); см. статью "Stralenbrechungen, astronomische" [астрономическая рефракция].)
  7. ^ Увидеть:
    • Иоганн Бернулли, "Nouvelle maniere de rendre les baromètres lumineux" (Новый способ сделать барометры светящимися), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris за 1700 год. [Примечание: эта статья была взята из письма, написанного Бернулли в 1707 году; однако он был опубликован в издании 1700 г. Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris, которые сами были опубликованы только в 1761 г.] Доступен (на французском языке) в Интернете по адресу: Институт Франции: Академия наук В архиве 2011-07-20 на Wayback Machine. Краткое изложение этой статьи и отчет о том, как Бернулли продемонстрировал это явление до появления Королевской академии в: «Sur la lumière du baromètre» [В свете барометра], Histoire de l'Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 5-8 (1700). Смотрите также: Histoire de l'Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 1-8 (1701).
    • Иоганн Бернулли, «Нуво фосфора» (Новый фосфор [т.е. вещество, которое светится в темноте]), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 1-9 (1701).
    • "Lettre de M. Bernoulli Professor à Groningue, touchant son nouveau Phosphore" (Письмо М. Бернулли, профессора Гронингена, по поводу его нового фосфора), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 137-146 (1701).
    • Эдмунд Н. Харви, История люминесценции: с древнейших времен до 1900 г. (Филадельфия, Пенсильвания: Американское философское общество, 1957), страницы 120, 271-277, 284 и 291.
    • В своей статье «Nouvelle maniere ...» Иоганн Бернулли сказал, что он узнал о светящемся барометре Пикарда из книги: Иоахим д'Аленс, Traittez de Barométres, Thermométres, et Notiométres, ou Hygrométres (Амстердам, Нидерланды: Генри Ветштейн, 1688 г.), страницы 50-52.
  8. ^ Фрэнсис Хоксби, «Несколько экспериментов с ртутным фосфором, проведенных Королевским обществом в Грешем-колледже», Философские труды Лондонского королевского общества, т. 24, страницы 2129-2135 (1704-1705). Доступно в Интернете по адресу: Лондонское королевское общество.
  9. ^ Пьер Полиньер, Expériences de Physique [Эксперименты по физике] (Париж: J. de Laulne, 1709), том 1, страницы 539-540.
  10. ^ Дэвид Корсон, «Пьер Полиньер, Фрэнсис Хоксби и электролюминесценция: случай одновременного открытия», Исида, т. 59, нет. 4, страницы 402-413 (зима 1968 г.).
  11. ^ Габриэль-Филипп де ла Ир, "Remarque sur quelques испытывает faites avec plusieurs barometres, et sur la lumiere que fait un de ceux dont on s'est servi en l'agitant verticalement" (Обратите внимание на некоторые эксперименты, проведенные с несколькими барометрами, и на свет, который излучает один из них и который получается при вертикальном встряхивании). Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 226-228 (12 июля 1705 г.). (Доступно в Интернете по адресу: Институт Франции: Академия наук В архиве 2011-07-20 на Wayback Machine.)
  12. ^ К другим исследователям барометрического света относятся:
    1. Ду Таль, "Писать оправдание для г-на Бернулли против господ Королевской академии наук в благородном фосфоре, qu'il a Proposé à cette Académie" (Свидетельства, подтверждающие г-на Бернулли против господ из Королевской академии наук в пользу люминофора, который он предложил этой академии), Nouvelles de la République des Lettres, т. 7, страницы 243-255 (сентябрь 1706 г.).
    2. Иоганн Михаэль Хойзингер, Dissertatio de noctiluca mercuriali sive de luce quam argentum virum in tenebris fundit… (Диссертация о ртутном ночном свете или о свете, который ртуть излучает в темноте) (Гиссен, Германия: Muller, 1716).
    3. Жан-Жак Дорту де Майран, «Sur la cause de la lumière des phosphores et des notiluques» (Бордо, Франция: 1717).
    4. Вильгельм Бернар Небель, "Dissertatio Physica de Mercurio lucente in vacuo sub praesidio J. Bernoulli" [Диссертация по физике ртутного света в вакууме под патронажем Дж. Бернулли] (Базиль, Швейцария: 1719).
    5. Шарль Франсуа де Систерне дю Фэй, "Sur les barometres lumineux" (На световых барометрах), Histoire de l’Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 13 и далее; также напечатано на: Mémoires de l’Académie Royale des Sciences de Paris, страницы 295-306 (1723).
    6. Андерс Цельсий (1724) "Observatio de lumine in barometro", Acta Literaria Sueciae, 1 : 601.
    7. Иоганн Генрих Винклер, Gedanken von den Eigenschaften, Wirkungen und Ursachen der Electricität, nebst einer Beschreibung zwo neuer electrischen Maschinen [Мысли о свойствах, эффектах и ​​причинах электричества, вместе с описанием двух новых электрических машин] (Лейпциг, Германия: Бернхард Кристоф Брайткопфс, 1744).
    8. Кристиан Фридрих Людольф, le jeune, "Sur l’electricité des barometres", Mémoires de l’Académie Royale des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin (Класс телосложения), т. I.b, страницы 3-13 (1745).
    9. Авраам Трембли (1746) «Фрагмент письма мистера Трембли, ФРС к Мартину Фолксу, эсквайру, президента РС, касающийся света, вызванного сотрясением ртути в стеклянной трубке, источником которого является электричество», Философские труды Лондонского королевского общества, 44 : 58-60.
    10. Джованни Баттиста Беккариа, Dell'Elettricismo Artificale, e Naturale (Турин, Италия: Филиппо Антонио Кампана, 1753 г.), п. 182.
    11. Франциск Ульрикус Теодорус Эпинус (1768) «De electricitate barometrorum disquisitio», Новые комментарии Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae [Новые воспоминания Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге], 12 : 303-324 .

внешние ссылки