Избранные научные труды. Том 1

Возвращаясь теперь к расчёту Ричардсона, мы видим, что при определении теплоты, поглощаемой или выделяемой на конце рассматриваемого металлического образца, не учитывалась энергия, необходимая для создания или уничтожения направленного потока электронов, который осуществляет передачу энергии в рассматриваемом процессе. Следовательно, в расчёте Ричардсона для эффекта Пельтье, хотя он и считал его вполне общим, т. е. не зависящим от конкретных предположений о силах между молекулами и электронами, учитывалась только часть эффекта, обусловленная возможной разностью потенциалов между двумя металлами; другая же часть, возникающая вследствие возможного различия кинетической энергии, переносимой электрическим током в двух металлах, не принималась во внимание.

Совершенно аналогичные рассуждения справедливы для эффекта Томсона.

Следует, наконец, отметить, что при учёте упомянутых выше эффектов вычисленные значения термоэлектрических постоянных будут, вообще говоря, удовлетворять условиям, полученным лордом Кельвином — результат, который, по-видимому, нельзя получить на основе термодинамических принципов (ср. мою работу, стр. 71—75).

P.S. После того, как была написана эта заметка, появилась другая работа Ричардсона ¹. В пятом параграфе этой очень интересной работы Ричардсон обобщил свое вычисление, не предполагая более, что потенциальная энергия свободных электронов в металле является постоянной. Однако по тем же причинам, что и ранее, остаются в силе замечания, совершенно аналогичные тем, которые сделаны выше о соотношении между результатами нового расчёта Ричардсона и результатами моих вычислений для соответствующего случая.

¹ О. Richardson. Phil. Mag., April, 1912.

1913

4 ТЕОРИЯ ТОРМОЖЕНИЯ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ИХ ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО ^*

^*On the Theory of the Decrease of Velocity of moving electrified Particles on Passing through Matter. Phil. Mag., 1913, 25, 10—31.

Проникновение катодных лучей, α- и β-частиц в вещество сопровождается уменьшением их скорости. Теория этих явлений впервые была разработана Дж. Дж. Томсоном ¹. В соответствующих расчётах предполагалось, что потеря энергии катодных и β-лучей происходит при столкновении с электронами, содержащимися в атомах веществ. Уиддингтон ² недавно показал, что выведенный при этом закон, связывающий скорость частицы с длиной пути, пройденного ею в веществе, находится в хорошем согласии с экспериментом. При этом в вычислениях Дж. Дж. Томсона, относящихся к поглощению α-лучей, использовались несколько иные представления, поскольку считалось, что α-частицы вследствие их предполагаемо больших размеров теряют скорость при столкновениях не только с отдельными электронами, но и с атомами вещества, рассматриваемыми как целое.

¹ J. J. Thomson. Conduction of Electricity through Gases, 370—382. (В последующих ссылках — I с указанием страницы.— Ред.)

² R. Whiddington. Proc. Roy. Soc., 1912, A86, 360.

В соответствии с теорией рассеяния α-частиц веществом, развитой Резерфордом ³, предполагается, что атомы вещества состоят из облака электронов, удерживаемых силами притяжения к ядру. Далее, предполагается, что на это ядро, которое обладает положительным зарядом, равным сумме отрицательных зарядов электронов, приходится основная часть массы атома, а его размеры чрезвычайно малы по сравнению с размерами атома. По этой теории α-частица представляет собой просто ядро атома гелия. Мы видим, что предложенная концепция не даёт основания для того, чтобы по-разному рассматривать столкновения α- и β-частиц с атомами — за исключением, разумеется, тех отличий, которые связаны с разницей в их заряде и массе.

³ E. Rutherford. Phil. Mag., 1911, 21, 669.

Подробная теория поглощения и рассеяния α-лучей, основанная на предложенной Резерфордом модели строения атома, была недавно опубликована Ч. Д. Дарвином ¹. По этой теории α-частицы просто проходят сквозь атомы и действуют на отдельные электроны, содержащиеся в них, с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния ². Используя некоторые упрощающие предположения о распределении электронов в атомах и о силах взаимодействия между ними, Дарвин, как в случае рассеяния, так и в случае поглощения этих лучей, получил результаты, которые приближённо согласуются с экспериментальными данными.

¹ С. G. Darwin. Phil. Mag., 1912, 23, 907.

² Соответствующие предположения также использовались Дж. Дж. Томсоном в его недавней работе об ионизации, производимой движущейся заряженной частицей. См.: J. J. Thomson. Phil. Mag., 1912, 23, 449. (В последующих ссылках—II.— Ред.)