金色的链条

下面从电子的预言到电子的发现这一过程出发，看一看实验在发现新事物和创建新理论方面的作用。

早在 1834 年，法拉第就通过一系列的电解实验，发现了电解定理，从而

揭示了电的不连续性。到了 19 世纪 70 年代，人们通过对电解过程的深入分析，指出电可能是颗粒性的东西，是一个个单元。爱尔兰物理学家斯通尼把这种电的单元称为“电子”，用它表示电的一个最小的单位电量。可是当时人们还没有把它真正找出来。那么，电子是一个具有质量的物质颗粒或仅是

一个物理名词，还有待人们进一步去探索。

在爱迪生发明碳丝电灯后，为了解决灯泡寿命太短的问题，进行了各种各样的实验。1883 年的一天，爱迪生把一根铜线封入灯泡中，他想看一看这根铜线是否能阻止碳丝蒸发以延长灯泡的寿命。经过实验，爱迪生发现碳丝还是照常蒸发，可是他却发现了一个奇怪的现象：碳丝加热后，铜线上竟然有微弱电流通过。铜线与碳丝并不联接，怎么能产生电流呢？那时，人们认为电流都是束缚在导体中的，它只能在导体内运动，而绝对不会从两个导体之间通过。爱迪生对此感到不可思议。但是，爱迪生凭着自己多年从事科学发明的丰富经验，认为这可能是一个新的发现，于是他就申请了专利，并命之为“爱迪生效应”。

尽管爱迪生天天与电打交道，但由于受传统理论的影响，所以，他自己并没有意识到，他已经从碳丝上释放出了大量的电子。爱迪生效应实际上就是阴极碳丝加热后向阳极铜线发射自由电子的过程。

当时正任伦敦爱迪生电灯公司顾问的弗莱明知道“爱迪生效应”后，对此进行了大量的实验。1884 年，他在美国见到爱迪生时，谈了对“爱迪生效应”的研究结果，认为这可能是从阴电极流向阳电极的粒子流。可是这些深刻的见解并没有引起爱迪生的多大兴趣。后来，弗莱明以此为基础，制造了第一只真空电子管，从此，人类就迈入了电子时代。

1885 年，英国物理学家克鲁克斯在前人实验的基础上，对阴极射线做了两个重要实验。一个实验是让阴极射线打到一个小叶轮上，结果叶轮转动起来，这表明阴极射线是一种粒子流。另一个实验是把磁铁放在真空管附近， 结果发现阴极射线在磁场作用下发生了偏转，证明组成阴极射线的粒子是带电的。

到了 1897 年，英国物理学家汤姆孙通过阴极射线在电场中偏转的实验， 证明了阴极射线粒子带的是负电，并测定和计算了粒子的电荷与质量的比

值，结果与斯通尼预言的“电子”的有关数值基本一致。从此，“电子”不再被看做是一个抽象的概念，而是一个实实在在的物质粒子。

1896 年，法国物理学家贝克勒耳用实验发现了放射性。1899 年英国物理学家卢瑟福又通过贯穿实验将放射线分成α射线和β射线。同年，贝克勒耳又用实验证明了组成β射线的粒子就是电子。

既然电子能从放射性元素的原子中放出来，这说明电子是原子的一个组成部分，汤姆孙由此提出了一个原子模型。他认为电子就像西瓜子一样镶嵌在带正电的西瓜瓤中。后来，卢瑟福通过α粒子散射实验，推翻了汤姆孙的原子模型，提出了原子结构的行星模型。

通过以上简述，我们可以看到，从电子预言到电子的发现，再到原子结构模型的建立，形成了一条科学发现的金色链条，而这链条上的每一环却都是由实验焊接起来的。