卡文迪許的研究

1、.卡文迪許的研究卡文迪許在十一歲那年進(jìn)入了紐科姆博士在哈克尼辦的一所中學(xué)學(xué)習(xí)，這是一所主要招收上層階級(jí)的孩子的學(xué)校。1749年，他進(jìn)入劍橋的圣彼得學(xué)院學(xué)習(xí)。在劍橋，他學(xué)習(xí)了四年。1753年，他分開(kāi)劍橋遨游歐洲大陸。這以后他與父親一起居住在倫敦馬爾特羅大街，他在家里裝備了一間實(shí)驗(yàn)室和工作室。開(kāi)場(chǎng)，卡文迪許只是做父親的助手。他的父親查爾斯是一位出色的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家，也是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的重要人物。查爾斯的實(shí)驗(yàn)技巧非常卓越，備受富蘭克林的贊揚(yáng)。他鼓勵(lì)兒子熱愛(ài)科學(xué)，并把自己的儀器設(shè)備供給兒子使用。尤其重要的是，父親把卡文迪許引進(jìn)倫敦的科學(xué)界。1760年，卡文迪許成了皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1766年，卡文迪許發(fā)表了?人

2、造氣體?一文，這篇論文紀(jì)錄了卡文迪許對(duì)氫氣的研究。文中指出，氫氣是做為一種獨(dú)特的物質(zhì)存在的。并且他還用實(shí)驗(yàn)證明了氫可以燃燒。在化學(xué)的其他方面，卡文迪許也作出了重要的發(fā)現(xiàn)。他研究了二氧化碳的性質(zhì)，指出由腐爛和發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，與大理石受酸作用而產(chǎn)生的氣體是一樣的。他還研究了空氣的組成，用實(shí)驗(yàn)證明了空氣中有惰性氣體存在。他在化學(xué)方面最出色的奉獻(xiàn)是研究了水的組成，并證明了水是氫和氧的化合物，這一偉大發(fā)如今化學(xué)史上開(kāi)拓了一個(gè)新紀(jì)元?？ㄎ牡显S對(duì)物理學(xué)研究很感興趣，他最初著手研究的是動(dòng)力學(xué)。1687年出版的牛頓的?自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理?一書對(duì)卡文迪許的影響很大。他根本上贊成牛頓的觀點(diǎn)，但在某些問(wèn)題上也堅(jiān)持自己

3、的觀點(diǎn)。1798年，卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了牛頓的萬(wàn)有引力定律。同時(shí)確定了萬(wàn)有引力常數(shù)和地球的平均密度。卡文迪許在電學(xué)上的研究持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)，直到1781年才完畢，這是他一生中最持久最艱辛的嘗試。他首先研究了兩個(gè)帶電體的互相作用，在屢次試驗(yàn)的根底上，他明確地指出：同種帶電體的互相作用是互相排斥，不同種帶電體的互相作用是互相吸引，互相作用力隨間隔 的某次方小于3次成反比例變化。這為后來(lái)庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)的庫(kù)侖定律奠定了根底。他的關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)連同一個(gè)推廣的理論結(jié)果構(gòu)成了一篇未發(fā)表的論文的綱要?？ㄎ牡显S先于法拉第證實(shí)了電容器的電容與兩極板間的物質(zhì)有關(guān)，提醒了電介質(zhì)極化存在束縛電荷這一事實(shí)。他還先于歐姆發(fā)現(xiàn)

4、導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差與通過(guò)它的電流成正比。更令人驚異的是，卡文迪許是在當(dāng)時(shí)還無(wú)法測(cè)量電流雖弱的條件下，用自己的身體做為一只測(cè)量電流的儀外表得出這一正確的結(jié)論的。他當(dāng)時(shí)是用手指抓住電極的一端，根據(jù)僅僅是手指，還是手指到手腕，或者是手指一直到肘關(guān)節(jié)都感到電振，從而估計(jì)出電流強(qiáng)弱。遺憾的是這些成果當(dāng)時(shí)沒(méi)有完全公開(kāi)發(fā)表，書面發(fā)表的只有兩篇涉及的材料并不是最重要的文章。大約過(guò)了一百年，麥克斯韋用他一生中的最后五年的時(shí)間，整理了卡文迪許留下的大量的資料、實(shí)驗(yàn)記錄和文稿，他在1879年出版了?亨利·卡文迪許的電學(xué)研究?一書，至此人們才得以理解卡文迪許的工作和成果。 卡文迪許還研究了熱的現(xiàn)象，他用硫磺、炭和玻璃等做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)給它們一樣的熱量，溫度卻