电子,一个世界的开启...
1897年9月,J.J汤姆逊在剑桥大学实验室里,完成了一个影响未来世界的实验。
四个月前,他在皇家学会的演讲中介绍了自己多年来研究和试验的结果:在气体中的电荷载体,一定比普通的原子和分子要小。当同行们问他,这种载体到底比原子小多少,到底带不带电,有何实验报告时,他无语了。
回家后,汤姆逊夜以继日地开始实验,经过反复考虑,他做出了更精细的实验:首先,单独的电场或磁场都能使带电体偏转,而磁场对粒子施加的力是与粒子的速度相关,然后他对粒子同时施加一个电场和磁场,并调节到电场和磁场所造成的粒子的偏转互相抵消,让粒子仍作直线运动。这样,从电场和磁场的强度比值就能算出粒子运动速度;速度找到后,靠磁偏转或者电偏转就可以测出粒子的电荷与质量的比值。经过多次实验,汤姆逊终于测出粒子电荷与质量的比值,并推测出这种粒子的质量是氢原子的质量的二千分之一。
当同年9月下旬,汤姆逊再次站在皇家学会的讲台上,向同行们详细介绍了自己的实验,并宣读了题为《阴极射线》的实验报告。几年后,根据著名物理学家斯托尼的提议,科学家们将汤姆逊发现的“粒子”称为电子。
电子的发现完全打开了一扇门,世界即将发生翻天覆地的变化,就像一个细胞忽然演化出生命一样,未来不一样了....
电子管,神奇的玩意儿...
电子管的发展是一段曲折而富有乐趣的历程。爱迪生(T.Edison)是19世纪最伟大的发明家之一,他发现的“爱迪生效应”使人类步入了电子时代。
1883年,爱迪生在寻找电灯泡灯丝最佳材料时发现,放置在真空容器中,加热的金属丝会产生微弱的电流,后来,人们将这种现象称之为“爱迪生效应”。
1904年,英国电气工程师弗莱明(J.Fleming)在“爱迪生效应”的基础上,在真空灯泡里安置碳丝和铜板,作为阴极和屏极,实现电子单向流动,从而发明了世界上第一只电子管,这就是具有检波和整流功能的真空二极管。
1906年,美国工程师德·福雷斯特(D.Forest), 在真空二极管内放置栅栏式的金属网,用于控制阴极与屏极之间的电流;栅极微弱的电流变化会引起屏极较大电流变化,而且变化波形与栅极电流完全一致,这是真空三极管的放大作用(见下图)。真空三极管的发明为电子技术的发展翻开新的篇章,是电子工业真正的发展起点。
1912—1920年,美国西电公司(Western Electric,简称WE)研制出具有实用性的球形电子三极管,发烧友称之为“洋葱头”电子管。
1924年,美国RCA公司(Radio Corporation of America)研制出效率较高的三极真空电子管,这种古典管在第一次世界大战中得到广泛应用。
1940年,相继研发出高效率、大功率电子管,这种电子管的屏极电压高,一般在1000V以上,体积比较庞大,目前常用的高功率电子管有211、212、805、811、813、833、845等。
电子管这个玩意儿,主要用来做“检波”。一百年多前的收音机那是多年后的小灵通,检波用的是方铅矿石,使用起来简直是体力活,需要摆各种姿势加上少量人品,不管怎么说,这个东西是有用的,因为居然可以搭出很复杂的运算。