«Эфирные частицы были крайне подвижными, почти невесомыми в сравнении с электронами, и поэтому могли проникать через вещество с очень маленьким усилием. Электроны же не могли сравняться с эфиром в скорости и проникающей способности. Согласно этой точке зрения, частицы эфира были бесконечно малыми, намного меньшими по размеру, чем электроны. Частицы эфира несли с собой импульс. Их огромная скорость согласовывалась с их безмассовой природой; совокупность этих свойств наблюдалась при их большом количестве. Они двигались со скоростью, превышавшей скорость света, что было результатом их несжимаемости и отсутствия массы. Когда бы ни возникал направленный радиантный импульс энергии, немедленно возникало несжимаемое движение в пространстве ко всем точкам, расположенным на её пути».
Это свойства, которые в быту проявляет и СВЧ излучение: электрические цепи с использованием «холодного электричества»:
не нуждается в толстых силовых проводах, т.е. достаточно тонкого двухжильного провода,
цепь не боится воды, т.е. может работать полностью погруженной в воду,
цепь не боится коротких замыканий.
СВЧ излучение (или микроволновое излучение) это электромагнитные колебания с частотой примерно от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от нескольких метров до долей сантиметра). В спектре электромагнитного излучения микроволны расположены между ИК-излучением и радиоволнами. Микроволны широко используются в современных технологиях, например, в линиях связи, беспроводных сетях, микроволновых радиорелейных сетях, радарах, спутниковой и космической связи, медицинской диатермии и лечении рака, дистанционном зондировании Земли, радиоастрономии, ускорителях частиц, спектроскопии, в промышленном отоплении, системах предотвращения столкновений, а также для приготовления пищи в микроволновых печах. Микроволновое излучение большой интенсивности используется для бесконтактного нагрева тел металлических заготовок в промышленности для термообработки металлов, в хирургии при радиочастотной абляции вен, в радиолокации. Источником СВЧ-излучения для микроволновых печей служит магнетрон. В технологических СВЧ-установках в основном используются магнетроны. Однако находят применение и пролетный клистрон, ниготрон, гиротрон и другие. Доминирующим в развитии технологий СВЧ-обработки следует признать СВЧ-нагрев неживых объектов (материалов, продуктов). Это направление начало особенно интенсивно развиваться в 60-х годах и уже глубоко проникло в промышленную и бытовую сферы.
Свои воззрения на электричество Ломоносов сформулировал в 1756 г. в неопубликованном и сохранившемся в виде тезисов труде «Теория электричества, разработанная математическим путем». В отличие от большинства своих современников Ломоносов полностью отрицает существование особой электрической материи и рассматривает электричество, как форму движения эфира. «Эфирная» теория электричества, разработанная Ломоносовым, явилась новым шагом к материалистическому объяснению явлений природы. Эфирной теории придерживались многие крупнейшие ученые ХIХ в., в том числе и М. Фарадей (1791 1867 г.г.).
После открытия в 1785 году закона Кулона изучение электричества окончательно переходит в категорию физической науки.
Таким образом, не раскрыв механизма электризации трением (трибоэлектричество) и не получив его полного понимания, внимание физиков конца ХVIII начала ХIХ века полностью переключилось на исследование других явлений электричества гальванизм, электролиз, постоянный и переменный электрический ток и другие. Хотя явление электризации известно с древних времен, до сих пор нет полной картины в понимании механизмов электризации. В ХIХ в. непонимание механизмов электризации оказало существенно негативное влияние на процесс открытия электрона.
Далее наиболее важными работами стали эксперименты по электролизу. Открытие было воспринято как одно из доказательств того что движущееся электричество (электрическое движение) фактически идентично электричеству, обусловленному трением, т. е. статическому электричеству. В 1833 г. Фарадей установил законы электролиза, в основу которых были положены строгие количественные соотношения. Его серия остроумных экспериментов по электролизу послужила убедительным подтверждением идеи, суть которой сводится к следующему: если вещество по своей природе имеет атомную структуру, то в процессе электролиза каждый атом получает определенное количество электричества.
В 1874 году ирландский физик Д. Стоней выступил в Белфасте с докладом, в котором использовал законы электролиза Фарадея как основу для атомарной теории электричества. По величине полного заряда, прошедшего через электролит, и довольно грубой оценке числа выделившихся на катоде атомов водорода Стоней получил для элементарного заряда число порядка 1020 Кл (в современных единицах). Этот доклад не был полностью опубликован вплоть до 1881 года, когда немецкий ученый Г. Гельмгольц в одной из лекций в Лондоне отметил, что если принять гипотезу атомной структуры элементов, нельзя не прийти к выводу, что электричество также разделяется на элементарные порции или «атомыэлектричества». Этот вывод Гельмгольца, по существу, вытекал из результатов Фарадея по электролизу и напоминал высказывание самого Фарадея.
В 1891 году Д. Стоней, который поддерживал идею, что законы электролиза Фарадея означают существование естественной единицы заряда, ввел термин «электрон» следующим образом:
«При электролизе каждой химической связи, которая разрывается, присуще определенное количество электричества, одинаковое во всех случаях Заряд такой величины связан в химическом атоме с каждой связью Эти заряды, которые будет удобно называть электронами, не могут быть отделены от атома; они не проявляют себя, если атомы находятся в химическом соединении».
Идеи Д. Стонея обогнали свое время и оказались не только не востребованными современниками, но и не понятыми ими.
Значимость его результатов в следующем. Д. Стоней ввел в научный обиход термин «электрон», под которым понимался носитель электрического заряда неустановленной физическойприроды (структуры) эквивалентный электрическому заряду, переносимому одновалентным ионом.
В 1892 году Х. А. Лоренц дал первую формулировку своей электронной теории. Электронная теория Лоренца представляет собой максвелловскую теорию электромагнитного поля, дополненную представлением о дискретных электрических зарядах (электронах), как основе строения вещества, под которыми он понимал все заряженные частицы (положительные и отрицательные).
Таким образом, используя термин «электрон» Лоренц вводит новое содержание в его понятие, отличное от понятия, предложенного Д. Стонеем.
В 1899 году Э. Резерфорд опубликовал свои исследования, в которых он дифференцировал радиоактивное излучение на три компонента: альфа, бета и гамма-лучи. Он обнаружил, что излучение содержит один положительно заряженный компонент альфа, отрицательно заряженный компонент бета, и нейтральный компонент гамма.
В 1901 году А. Беккерель измерил отношение величины электрического заряда к массе у β-частиц и установил, что оно такого же порядка, как и для частиц катодных лучей. Он показал, что бета-частицы это частицы больших энергий, движущиеся с очень большой скоростью.
В 1911 году на основании анализа и статистической обработки результатов экспериментов по рассеиванию альфа-частиц в тонкой золотой фольге, выполненных Гейгером и Марсденом в 1909 году, Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома. Согласно этой модели атом состоит из очень маленького положительно заряженного ядра, содержащего большую часть массы атома, и обращающихся вокруг него лёгких электронов.
Представленная хронология научных открытий конца ХIХ и начала ХХ века демонстрирует прежде всего трансформацию физического смысла термина «электрон» носителя электрического заряда, неустановленной физической природы и структуры, в электрон элемент электрического атома вещества.
В 1838 году Фарадей, пропуская ток от электростатической машины через стеклянную трубку с воздухом при низком давлении, наблюдал фиолетовое свечение, исходящее из положительного электрода (анода). Это свечение распространялось почти до самого отрицательного электрода (катода) на другом конце трубки. Между светящимся катодом и фиолетовым свечением, исходящим из анода, он обнаружил темное пространство, которое теперь называют «фарадеевым темным пространством».