SERJA DRUGA.
Nr. 27 (1670) W arszaw a, 15 g ru d n ia 1928 r. T om I (XXXIV).
PISMO P R Z Y R O D N IC Z E , W Y C H O D Z 1 1 i 15 K AŻD E G O M IESIĄCA
Redaktor: R Y S Z A R D B Ł Ę D O W S K I Wydawca: T-wo wyd. „WSZECHŚWIAT* sp. z o. o.
Adres Redakcji: Polna 30, tel. 140-53.
Pracownia Zoologiczna W olnej W szechnicy Polskiej.
Redaktor przyjmuje codziennie w redakcji od godz. 14 do 15.
Adres Administracji: Szpitalna 1 m. 3, teł. 295-86.
Administracja otwarta od 9 do 3 i od 17 do 1>.
Warunki prenumeraty i ogłoszeń na okładce.
TREŚĆ: Lenccwicz St.: Ludomir Ślepowron-Sawicki. Ziemecki St.: Zagadnienia fizyki współczesnej w s.zkoIe średniej. Kronika Naukowa: O pęcherzu pławnym u ryb. Z T-w Naukowych. Listy d o Redakcji.
L U D O M I R S L E P O W R O N S A W I C K I
W S P O M N I E N I A P O Ś M I E R T N E
n a p isa ł
S T . L E N C E W I C Z
U rodzon y 14 w rześnia 1884 r. w W ie d niu, ta m też uczęszczał do g im n azju m i u n i
w ersytetu . U zyskaw szy d oskonałe w y k ształcenie geograficzne w szkole B ru c k n e ra, o b d a rz o n y d o b rem zdrow iem i zd o ln o ś
cią niezw y k le szybkiej o rjen tacji, p o sia d a ją c u m y sł syntetyczn y, o raz w ielkie z a m iło w a n ie do w łóczęgi po ziem i, w niósł przez to p ow ażne p o d staw y d o sw ych p ra c g eo g ra
ficznych. W ych o w an ie w środ ow isku nie- m ieekiem p rz y sp o rzy ło m u też pew nych cech d o d atn ich , przedew szystkiem niezw y kłej w Polsce pracow itości.
Jed n o stk i w y b itn e cech u je zazw yczaj w czesna tw órczość n au k o w a, tak też było ze ś. p. L u d o m irem S aw ickim , k tó ry u zy s k a ł d o k to ra t już w 22 ro k u życia, a w dw a la ta później, bo w r. 1908 w y stąp ił n a ła m ach „K osm osu 11, ja k o geograf. Od n a s tę p neg o ro k u z ja w ia się już cała pow ódź p ra c Saw ickiego, d ru k o w a n y c h w języ k u p o l
sk im i niem ieckim , a częściow o i innych,
w skazu jąca, że ten dw ud ziesto kilko letni m łodzieniec m ia ł ju ż za so b ą tysiące k ilo m etró w wycieczek pieszych, o d by ty ch w k ra ju i zagraniśą. Ź lebyśm y zrozum ieli, są dząc, że Saw icki cho d ził — on la ta ł m iesią
cam i całem i p o zboczach i szczytach k a r packich, noce u żyw ając n iety le n a w y p o czynek, ile n a no to w an ie o bserw acyj d zien nych. P rze d ep tał całe K a rp aty zarów no w schodnie, jak zacho dn ie, śledząc pierw szy genezę ich po w ierzch ni w m yśl n ow op ow stających w tedy koncepcyj m o rfo lo g icz
nych. R ezultatem ty ch w ędrów ek jest p rz e dew szystkiem w iększa p ra c a p. t. ,,Z fizjo- g ra fji za ch od nich K a rp a t11, a pozatem sze
reg. m n iejszy ch o zjaw isk a ch k rasow ych , ru c h ach epeirogeniczny ch tego w ielkiego łań cu ch a górskiego i in.-, w k tó ry ch stosow ał pierw szy w P olsce i jeden z pierw szych w E u ro p ie m etodę d e d u k c y jn ą D avisa.
G eom orfológji n a u c z y ł się Saw icki b e z p o śred n io od sam eg o jej tw órcy. W r. 1908
332
odbył D avis wy ciecz ki p o W łoszech i F r a n cji w to w arzy stw ie geo g rafó w eu ro p ejsk ich , ab y w y p ró b o w ać i za sto so w ać sw ój sche
m a t w n ie z n a n y c h m u k ra ja c h . D o g ro n a w ycieczkow iczów w szedł w ted y z pośród geografów polskich ty lk o m ło d z iu tk i d w u dziestoczteroletni, Saw icki, w z b o g acając w w iedzę n iety lk o siebie, ale i p rz y sw a ja ją c lite ra tu rz e polskiej o sta tn ie zdobycze m o r
fologji. W sp ra w o z d a n iu z tej w ycieczki, za- ty tu ło w an em „ P o d ró ż m o rfo lo g icz n a przez półn o cn e W ło ch y ", z n a jd u je m y n ie ty lk o o d bicie rzeczy w id z ia n y c h w spólnie, ale też szereg w ła sn y c h spostrzeżeń. P rac o w ity dzień w ycieczkow y n ie z a d a w a ln ia ł ż ą d n e go p o z n a n ia S aw ickiego, to też w sta w a ł czę
sto p rz e d św item , a b y m óc o b ejrz eć więcej, niż to , co b y ło o bjęte p ro g ra m e m wycieczki.
P rzen ió słszy się w ro k u 1909 do K ra k o w a, S aw icki ro zszerza z a k re s sw y ch stu- djów z a ró w n o te ry to rja ln ie , ja k rzeczow o.
R ozpoczyna stu d ja lim nologiczn e n a jezio ra c h ta trz a ń sk ic h . O b ła d o w a n y n iety lk o zw y k ły m b ag a żem tu ry s ty , ale jeszcze in stru m e n ta m i o ra z łó d k ą sk ła d a n ą , p r z e nosi t o w szy stk o p rzez przełęcze ta tr z a ń skie, sy p ia często kroć pod z ło m a m i skalne- mi. R ów nocześnie b a d a rozm ieszczenie lu d ności i życie p a stersk ie g ó rali k a rp a c k ic h , za p u szcz ając się w dziedzinę aratropogeo- grafji. Z tego z a k re su p u b lik u je jeszcze w r
1919 szereg p ra c o sza łaśn ictw ie n a W oło- szczyźnie M oraw skiej, n a Ś ląsku Cieszyń- kim , w g ó ra ch Ż yw ieckich, a n a in n y c h tere n ach p ra c e te k o n ty n u u ją jego uczmio wie.
Ze w zględu n a sto su n k i p olityczne ó w cześni g eog rafo w ie galicy jscy p o m ija li K ró lestw o w sw ych b a d a n ia c h terenow ych. Bez w ład n o ść w ty m k ie ru n k u p rz e ła m a ł o d ra z u ' Saw icki, n a w ią z u ją c sto su n k i z Tow . N au- kow em i Tow. K rajozinaw czem . P ie rw sz a jego w ycieczka z a k o ń c z y ła się a reszto w a
niem n a górze C hęcińskiej, w k ilk a godzin p o p rz y b y ciu do K rólestw a, a le to go n ie zraziło. U siłuje o n za p o śre d n ic tw em Tow.
K rajoznaw czego zo rg an izo w a ć b a d a n ia je ziorne n a niżu, a n a p ierw szy ogień id ą Ku jaw y . Z am ierzen ia n a w ięk szą skalę n ie u d a ły się je d n a k , częściow o w sk u te k tru d n o ści,
N°. 27
ja k im pod leg ał obyw atel au strja e k i, kręcą cy siię w z a b o rze ro sy jsk im , głów nie je d n a k z b ra k u o dp ow iedn ich lu dzi n a m iejscu.
R uchliw a m y śl Saw ickiego z n a jd u je sw o je odbicie i n a łam ac h „W szechśw iata*1 w latach 1909— 1911.
R ozw ój p ra c y i p ow odzenie n a u k o w e zm arłeg o p o su w a się w ielkiem i k ro k a m i ma przód. W r. 1910 h a b ilitu je się ma U n iw ersy tecie K ra k o w sk im i przez szereg lat, ja k o do cent p ry w a tn y , w y k ład a b ezp łatn ie, z a ra b ia jąc rów nocześnie lekcjam i w szkołach, p rzy cały m og ro m ie p ra c i rozjazdów , O parcie do p ra c y z uczniam i m a ty lk o w sw y m p ry w a t
n y m p o k o ju k a w a le rsk im p rz y ul. K arm eli ckiej, bow iem z a k ła d u geograficznego u n i
w ersy tet n ie p o sia d a ł jeszcze. W ta k ic h w a ru n k a c h k rz ew i on n ow oczesną m aukę geo g ra fic z n ą n a U niw ersytecie Jagielloń skim , w ta k ic h w a ru n k a c h u ra b ia sobie p ierw szych uczniów .
Je d n a k dla tego, n iep osp olitem i ta le n ta m i ob d arzo neg o człow ieka, E u ro p a sta je się szy bk o zb y t ciasn ą, a po w od zen ie n a u k o w e zbyt łatw em . P o w staje w tedy p ro je k t w y
p ra w y do A bisynji, a p o szu k iw a n ia p rz ed w stępne, o p arte n a 1.800 n u m e ra c h b i
blio g raficzn y ch , o p u b lik o w an e z o sta ją w r.
1913 w W arszaw ie, w książce p. t. „S tu d ja n a d A bisynją".
W y b u c h a w ojna. P o d szczęśliw ą gw iazdą u ro d zo n y , Saw icki i te ra z nie m a rn u je c z a su. Z am iast p ro w a d zić dzieło zniszczenia, pow o łan y zo sta je do austirjackiej kom isji k ra jo z n aw c zej, d ziała ją cej n a tere n ie w o jen nego g en erał - g u b e rn a to rstw a L ubelskiego po d eg id ą k tó re j zb iera m a te rja ły d o geo
g ra fji k ra ju . T ą d ro g ą p o w sta ła „ W ia d o m ość o m o ren ie śro d k o w o - p o lsk iej1*, „ J e zio ra L u b arto w sk ie ", oraz „P rzełom W isły przez Ś redniogórze P o lskie".
W r. 1916 o trz y m u je po prof. Szwcircen- bery - C zern ym k a te d rę w U niw ersytecie Jag ielloń skim , w n a stę p n y m ro k u w sp ó ł
działa w zało żeniu P olsk . Tow . G eograficz • nego w W arszaw ie i ob ejm u je re d a k c ję no- w ozałożanego „P rz eg ląd u G eograficznego"
W p a rę la t pó źn iej (1922 r.) z a k ła d a w K ra kow ie o d d z ia ł tego T o w arzy stw a i w yp osaża go w o rg a n m iejscow y p. t. „W iadom ości W S Z E C H Ś W IA T
JSls 2 / W SZECHSW 1AT 353
G eograficzne", w y d a w an y przew ażnie w ła sn y m sum ptem .
N a te czasy p rz y p a d a też o k re s d z ia ła ln o ści p o p u lary z ato rsk iej. P ro w ad z i w a k acy jn e k u rsy nauczycielskie, w ydaje szereg p o d rę cznik ów i m ap, k o ro n ą czego jest p ięk n y
„A tlas G eograficzny", o p ra c o w a n y w spólnie z S. K orblem .
A by u ła tw ić sobie w ydaw anie książek ge
og raficzn ych, a um ożliw ić wogóle w y d a w n ic tw a n au k o w e, k tó ry c h nasze firm y n a kład o w e u n ik a ją , z a k ła d a w ła sn ą d ru k a rn ię geograficzną. W te n sposób m ogły się u k a zyw ać w y d a w n ic tw a K rakow skiego O d d zia
łu Polsk. T -w a G eograficznego, a przede w szystkiem p ra c e w y k o n a n e w Z akładzie Geogr. U niw ersytetu Jagiellońskiego, k tó ry c h dotychczas w yszło 10 num erów .
Z p o śró d liczny ch p o cz y n ań o rg a n iz a c y j
nych, n ajw ażn iejszem ch y b a dziełem, ja k ie p ozostaw ił po sobie zm arły, jest In sty tu t G eograficzny U niw ersytetu Jagiellońskiego.
P o zo stan ie o n n a d łu g o ja k o p o m n ik d z ia łalności sw ego tw órcy, stanow iący p o d s ta wę do p ra c geograficznych, z a ró w n o n a u k o w ych ja k o rg a n iz acy jn y c h . W dzisiejszym głodzie lok alo w y m , zd o ła ł Saw icki uzysk ać od w ładz w ojskow ych g m ach zw a n y a r s e n a łem W ład y sła w a IV-go, a co jeszcze tr u d niejsze — zd obyć fu n d u sze n a jego re s ta u ra c ję i przy sto so w an ie d o w łaściw ych p o trzeb.
R ów nocześnie sk u p ia p rzy sobie liczny personel nau k o w y , gro m ad ę uczniów , rzesze studentów , przez co w y tw arza pow ażne ś r o dow isko geograficzne, oddziaływ u jące d a leko po za u n iw ersytet. W y razem do n io sło ści tego o śro d k a b y ł zja z d koleżeński geo
g ra fó w szkoły k ra k o w sk iej, o d b y ty w lutym b. r. M ówiąc o działalności o rg a n iz acy jn e j S aw ickiego, n iep o d o b n a p o m in ąć odbytego w ro k u ubiegłym zja z d u słow iańskich geo
g rafów , k tórego on, ja k o sekretarz g e n e ra l
n y b y ł du szą i m otorem . Z arów n o in icjały wę, ja k pow odzenie w ielkiej podróży k o n gresow ej, zaw dzięczam y talentom organa c y jn y m i n ad z w y czajn ej spraw ności p ra c j' zm arłego.
Oczyw iście p ra ce o rg a n iz acy jn e i a d m in i
stra c y jn e w y k o n y w a ł z p om ocą w s p ó łp ra
cow ników , ale jak że nielicznych! O żeniony z k o le ż a n k ą z ław y un iw rsy teck iej, z y sk a ł w swej m ałżonce, ró w n ą sobie p racow ito ścią i o d d an iem się sp raw ie, pom ocnicę. Jed y n y asysten t w ielkiego z a k ła d u , dr. W . O rm icki, nie szczędził też w ysiłków , ab y p o pierać dzieło sw ego profeso ra. C ała p ra c a życia ze- śro d k o w u je się w bezin teresow n ej słu żbie idei geograficznej, n aw et doch ody osobiste, w m ia rę m ożności, szły n a p o trze b y In s ty tu tu lub w yd aw n ictw .
O sobną k a rtę w życiu Saw ickiego s ta n o w ią w y p ra w y n au k o w e, o n e to m iały by ć osią życia la t n ajb liższy ch , one też śm ierć m u przyniosły. W ro k u 1923, łącznie z W . G orczyńskim , u d a je się d o Siatmu. Z p le
cakiem ma ra m io n ach , p rzeb y w a tam sam jed en d zik ie ostępy, w k tó ry c h n ie p o stała noga euro pejczy ka. P o licznych przy g o d ach w raca szczęśliwie, choć w w a ru n k ach o p ła k any ch , do k ra ju . W r. 1925, k o rz y sta ją c i o k a z ji k on g resu geo graficznego w E g ip cie, z a m ie rz a n areszcie uskutecznić od lat w y m arzo n ą podróż do A bissynji. Z w iedziw szy E ry tre ję w ra ca od w ró t obiecanego k r a ju. N aw et n a d lu d z k ie w y siłki nie zdo ln e są o p an o w ać tru d ó w podróży, o db yw an ej przez pojedyńczego człow ieka, w d o d a tk u słabo w yekw ipow anego. P am iętam poże gnan ie n a k a n a le Suezikim z ty m n ie u s tra szonym p o dróżn ikiem , k tó ry m ierząc siły na za m iary , u d a w a ł się w głąb czarn eg o lą du z plecakiem n a ra m io n a c h i iz w a lizk ą w ręku. I tam w ychodzi szczęśliwie z ró ż nych opresyj.
W reszcie ten w ytraw m y p iech u r d o c h o dzi do prześw iadczenia, że- n ie w szędzie m ożna p od ró żo w ać p iech otą i z a o p a tru je się w sp ecjalny au to m ob il, sk o n stru o w a n y do bezdroży, o u rząd zen iu w ew nętrznem , ja k o pracow nia i m ieszkanie. W r. 1926 odb yw a nim p ró b n ą podróż b ad aw czą po w o jew ó dz
tw ach w schodnich, w r. 1927 b a d a w ta k i sposób Aaję M niejszą. W reszcie w ciągu trzech m iesięcy la ta ubiegłego p o d ró ż u je sw ym „O rb isem " po B ałk an a ch , gdzie n a j przó d n ab a w ia się m a la rji, a pó źn iej ulega za tru ciu jedzeniem . Je d n a k wódz nie p o z w a la sobie chorow ać, w y k o n u jąc za k reślo n y p ro g ram , w ra ca 27 w rześn ia do K rakow a,
354 W SZ E C H ŚW IA T J\i° 27
a 3 p a ź d z ie rn ik a u m ie ra , ja k o o fia ra w y trw ałości i obo w iązk u .
T em p o życia S aw ickiego b y ło szalone w y k o rz y stan ie cz asu d o p ro w a d z o n e do m a k sim u m ludzk iej m ożliw ości. N o rm a ln y dzień p ra c y w K rak o w ie z a c z y n a ł o godzi
nie 6 ra n o . N oto w an ie o b serw acy j p ism em za b ie rało z b y t w iele czasu , w ięc s te n o g ra fo wał. A bj' nie z a trz y m y w a ć to k u sp ra w w k ra ju , p o d ró ż o w a ł z m a sz y n ą do p isan ia, redag o w ał, ro b ił k o rek ty .
P o m im o to w szystko m a te rja ły z p o d ró ży la t o statn ich p rzew ażn ie zo stały o p ra cow ane, leżało to zresztą w ro z są d n y m p la nie życia. Jeździć, póki sił starczy, a o p ra cow yw ać potem , gdy nie starc zy zdro w ia n a tru d y p odróży. Ślepy los z rz ą d z ił inaczej, w p ełn i sił i zdrow ia, w ciąg u dw óch ty g o d ni, p rz en ió sł się najm iespodziew aniej d la sie
bie i w szystk ich co go zn ali, w sferę z a św iatów .
Z A G A D N I E N I A F I Z Y K I W S P Ó Ł C Z E S N E J W S Z K O L E Ś R E D N I E J * )
n a p isa ł S T . ZIEM ECKI
D zięki p ra c o m Lamaoroka i D a rw in a u s ta lił się w w. X IX pogląd, że ew olucja g a tu n k ó w za ch o d zi w sp o só b ciągły, że d a ła b y się o n a p rz e d sta w ić w postaci lin ji s to p n iow o w znoszącej się w górę. Z m ia n y o rg a nizm ó w m ia ły za ch o d zić sto p n io w o ; d ro b n e pow olne p rz y sto so w a n ia się d o w a ru n k ó w b y tu m iały p ro w a d z ić d o n o w y c h fo rm o r g anicznych. N iespodziane o d k ry c ie H ugo de V rie s‘a, b o ta n ik a h o len d ersk ieg o , z a ch w iało tę w ia rę w ciąg ło ść i stopniow ość ro zw o ju . De V ries, h o d u ją c w iesio łk a La- m arck o w sk ieg o (O enotherci L cim arckiana ), stw ierdził, że n o w e o d m ia n y tej ro ślin y p o w staw a ły nie stopn iow o, lecz ra p to w n ie ; ro ślin a p ie rw o tn a d a ła o d ra z u siedem o d m ian , o d siebie zgoła ró żn y ch . N a m iejsce ciągłości ew olucji w y stą p ił o b ra z ro z w o ju z a p o m o c ą p rz e m ia n g a tu n k ó w , m u ta c y j, ja k je n a z w a ł o d k ry w c a .
Jeżeli sk u p im y n a s z ą u w a g ę n a ro z w o ju fizyki w p ierw szy ch d w u d ziesią tk a ch la t w ieku XX, d o strze żem y łatw o, że n a sz a e p o k a w ew olucji n a u k i stan o w i ja k b y epokę m u ta c y jn ą . T e o rje k lasyczne, k tó ry c h b y t w y d a w a ł się trw a ły , n icze m n iew z ru szo n y , u stę p u ją n a ra z m ie jsc a p o g lą d o m no w y m ,
*) Referat w ygłoszony w Sekcji Pedagogicznej IV-go Zjazdu F izyków Polskich w W ilnie w dniu 28-vm września 1928 r.
o b alają cy m z g ru n tu u s ta lo n y już św iato po gląd. T ysiączne n o w e fa k ty , o d k ry te przez fizykę d o św iad czaln ą, p o k a z u ją jed no cze
śnie b ad aczo m , że w n a tu rz e k ry je się n ie skończenie więcej m ożliw ości, niż to p r z y puszczała fizyk a w ieku X IX -go, d u m n a ze swego mechainistycznegO n a św iat p o g ląd u , m n iem ająca, że u jęcie m atem aty cz n e w szechśw iata pozw oli jej przew idzieć w szystkie zjaw isk a przyszłe i o d g ad n ąć przeszłość.
S zkoła śred n ia, ja k o in s ty tu c ja z życiem zw iązan a, n ie m oże p ozo stać o b o ję tn a ma w ielkie zdobycze n a u k i spółczesnej. P o w sta je je d n a k pytan ie, co z olb rzy m iego m a te rja łu , zdo bytego w ciąg u trzydziestolecia fizyki w ieku XX, m a w ejść w sk ład n a u czania ogólnokszałcącego. Sarno -przez się n a rz u c a się odpow iedź, że ty lk o to — c o z o stało w n au ce do sk o n ale ju ż u g ru n to w a n e, co ju ż n ie jest p rzed m io tem d y sk u sy j, co nie stanow i p o g ląd u chw ilow ego, szy b k o p rz e m ijającego. D alej jest rzeczą ja sn ą , że p rzed m iotem n a u c z a n ia w szkole średniej m ogą być ty lk o głów ne, n ajw ięk sz e zdobycze n a u ki, że cały b a la s t b a d a ń szczegółow ych, sp ec jaln y ch m u si b y ć o drzu con y. W reszcie o g ra n ic zy m y m a te r ja ł w sposób n a jb a rd z ie j istotny, ż ą d a ją c żeby tem aty n a u c z a n ia m o gły b y ć n a p ra w d ę p rzez u czn ió w sam o d zie l
nie p rzem yślane, żeby m ogły być przez nich
JVfe 27 W SZEC H ŚW IA T 355
p rzetraw io n e, stając się ich w łasnością du • chow ą.
W m yśl o sta tn io w ypow iedzianego o g ra niczenia o d rz u cim y z n a u c z a n ia w s z k o le śred niej w szystkie te teorje, k tó re d la sw ego c h a ra k te ru m atem atycznego niie m ogą b y ć w y łożone gruntow nie, n aw et w te dy, gdy doniosłość w yników , do ja k ic h d o ch o d z ą te teorje, jest o lbrzym ia z p u n k tu w id zen ia św iatopoglądu fizyka. P o p rz e sta n ie m y w ta k ic h ra z a c h n a le k k im szkicu p rz ew o d n ich m yśli teo rji, nie w łąc zając tego szkicu d o p ro g ra m u obow iązującego.
U staliw szy k ry te rja , k tó rem i k iero w ać się m a m y w w ybo rze m a te rja łu , przejd ziem y teraz do p rzeg ląd u tego m aterja łu . Gwoli lepszego o rjen to w a n ia się roz k lasy fik u jem y m a te rja ł w sposób n a stę p u ją c y : l) postępy w tech n ic e ek sp e ry m en to w an ia i p o m iaró w 2) fa k ty i p ra w a em piryczne, 3) te o rje fi
zyczne.
W w y subtelnieniu m etod p osunęła się n a u k a n iesły ch an ie daleko: przecież długość fal św ietlnych m ierzy się z d o k ład n o ścią p ro cen to w ą w ielo k ro tn ie p rzew y ższającą d o k ła d n o ść p o m iaru m e tra w zorcow ego, przecież g alw a n o m e tr P a sc h e n ‘a m ierzy p r ą dy rz ęd u 10 — 12 A, a więc takie, k tó re w y z w alały b y 1 cm 3 w o d o ru niem al p o 3000 w ieków ; k o m ó rk a fo toelektryczna p o z w a la ła d o n ie d a w n a m ierzy ć ilości en ergji rzęd u 10 — 8 erga, dziś jed n ak , po w p ro w ad zen iu am p lifik acji, czułość jej pow iększyła się je szcze m iljo n y razy. Zdobycze fizyki i n s tr u m en taln ej, rizecz p ro sta nie m ogą stanow ić specjalnego te m a tu n au c zan ia. N auczyciel w spom ni je d n a k o ty c h rzeczach oko liczno
ściow o; d a n e tego ro d z a ju n a jd o b itn ie j św iad czą o olbrzy m im postępie osiągniętym przez ludzk ość w dziedzinie n au k i.
Co dotyczy p ra w em pirycznych, fak tó w niepo w iązan y ch ze sobą teoretycznie, s ta n o w iących n ie ja k o su ro w y m a te rja ł, p o w strzy m a m y się od p o d aw an ia ich w szkole ś re d niej, ch yba, że p o sia d a ją o n e jak ieś w ielkie zn aczenie p ra k ty c z n e ; ta k n a p rz ylkład, k a ż dy w sto p n iu m niejszy m lub w iększym uw zględn i p ra w a o p o ru pow ietrza, prąd y term o jon ow e, zdolność k o n tak tó w k ry s ta
licznych d o w y p ro sto w y w an ia p rą d ó w p rzem ien n y ch i t. p.
G łów ny m a te rja ł fizy k i now oczesnej, k tó ry b y m iała u w zg lęd n ić szkoła średn ia, sta n ow ią now e id ee teoretyczn e i ten zespół fak tó w , k tó ry się k o ło ty ch idej grup u je, n a d a ją c im trw a łe p o d staw y dośw iadczalne.
Nowe teorje fizyczne z d a ją się k o n c e n tro w ać koło trzech głów nych za g ad n ień : z a gad nienia izm iany zjaw isk w raz z ru c h em u k ład u -odniesienia, k tó re jest przedm iotem teo rji w zględności, za g ad n ien ia bud ow y ato m u, w reszcie za g ad n ien ia s tru k tu ry energji p ro m ien istej i je j zw iązku z m ałe- rją. O statnio w y m ienione tem aty stanow ią przedm iot te o rji kw antow ej.
T eo rja w zględności nie m oże b y ć z r o z u m ia n a bez należytego rozw inięcia a p a ra tu m atem atycznego. N ajlepszym d o w o dem tego jest niepow odzenie w szelkich b ro sz u r, k tó ry c h za d an iem b y ło sp o p u lary z o w an ie idej E instein a. Diały o n e .inteligentnem u ogółow i jed yn ie m ętn e w y o brażen ie o spraw ie. Nie by łoby w łaściw em p o m ijać w szkole z u p e ł
nie p ro b lem a tu w zględności. P rzeciw nie, należałob y p am iętać o nim już w p o cząt
k ach k in em aty k i, p o d k re śla ją c w zględność w szelkich ru c h ó w w zależności od stan o w iska obserw ato ra. D alej, w d y n am ice t.
zw. zasad a w zględności Galileusza, polega jąca n a tem, że w uk ład zie p o ru sz ający m się ru ch em je d n o sta jn y m i p ro sto lin jo w y m w szystkie zjaw isk a m echaniczne zachodzą w ten sam sposób, co i w u k ła d z ie z n a jd u jącym się w spoczynku, p o w in n a by ć omó w ioną i ilu stro w a n a p rz y k ła d a m i. P rz y c z y ni się to do o ży w ienia lekcyj.' P ró b a w y k a za n ia ru c h u ziem i z a p o m o cą dośw iadczenia M ichelsona z n a jd z ie m iejsce w optyce, w dziale in terferen cji. W zw iązk u z d o św iadczeniem M ichelsona nauczyciel d o rz u ci k ilk a ogólnych uw ag o te o rji w zględności.
P o d k reślać i ro z w ija ć szeroko idee m e ch a n ik i re laty w isty czn ej b y ło b y zd a n ie m m ojem rzeczą bezcelow ą, a n aw et szk o d liw ą. T w ierdzenie o ró w no w ażności m asy i energ ji stan o w iło b y w szkole śred n iej je dynie p u sty frazes, p o zb aw io ny w szelkiej treści w ew n ętrznej. Tego ro d z aju u o g ó ln ie
nia m a ją isto tny sens i w arto ść ty lk o dla
356
człow ieka, k tó ry z doliny je s t przem yśleć w szystkie p rz e sła n k i p ro w a d z ą c e do s k o ja rz en ia pojęć.
C iekaw ą jest rzeczą, że w p iśm ie n n ic tw ie podręczniikow em n a p o ty k a m y n a o g ó ł p o g ląd y dość k ra ń c o w e n a w p ro w ad ze n ie p o jęć now oczesnych d o fizyki szkolnej. F r a n cuscy au to ro w ie, n a p rz y k ła d , p o m ija ją ab so lu tn em m ilczeniem za g a d n ie n ie w zględ
ności; — że p rz y to c zę d la p rz y k ła d u d o b rą i b. ro z p o w szec h n io n ą we F ra n c ji k sią ż k ę F aiv re-D u paiigre et C anim ey: ,,Nou- veau C ours de P h y s ią u e E lem entarne*) “ N a p rz eciw n y m b ieg u n ie sto i cieszący się w ielkiem u z n a n ie m w N iem czech p o d rę czn ik D -ra K. H a h n a „G ru n d riss d er Physiik****), k tó ry n a 7-m iu stro n a c h d r o b nego d ru k u ro z w ija m e c h a n ik ę re la ty w istyczną m e to d ą , n ie o d z n a cza ją c się an i ścisłością, an i jasn o ścią.
Z ag a d n ien ie b u d o w y a to m u n ie n astrę c z a w szkole śre d n ie j ty ch sa m y c h n ie p rz e z w y ciężonych tru d n o śc i m atem aty cz n y ch , co z a g ad n ien ie w zględności. J e s t ty lk o r z e cz ą n ie z m ie rn ie d o n io słą, żeby ta k tu ta j ja k i w in n y c h p rz y p a d k a c h analo g iczn y ch , nie p o d a w a ć w fo rm ie d o g m aty cz n ej w y ni ków b a d a ń , k tó re z re sz tą n ig d y n ie m o g ą b y ć ostateczn e, lecz — sto p n io w o u w z g lę d n ia ją c w szy stk ie p rz e sła n k i ro z u m o w a n ia , dochodzić do o k re ślo n e g o p o g ląd u n a s tr u k tu rę m a te rji. B yłob y w ięc b łę d e m nie do d a ro w a n ia , g d y b y nauczyciel z a c z ą ł o d tego, że k a ż d y altom sk ła d a się z ją d ra , n a e le k try zow anego d o d a tn io i z elek tro n ó w , k r ą ż ą cych naolkoło ją d r a po elipsach. W a rto ść k ształc ącą m a n ie t a h y p o teza , k tó ra zresz tą z biegiem czasu m oże b ędzie zastąp io n a przez in n ą , lecz o b serw acje i ro z u m o w a nia, k tó re d o ta k ie j syntezy p ro w ad zą.
Z aczniem y w ięc p rz ed ew sz y stk ie m o d p r z e ch o d zen ia elek try czn o ści p rzez gazy ro z rz e dzone i o d w łasn o ści p ro m ien i katodow ych . Z a trz y m a m y się d łu ż e j na sto su n k u e/m p ro m ien i k ato d o w y c h , p o ró w n a m y go z w y n ik iem o trz y m y w a n y m w elektrolizie, p o d
*) Trzy tom y, Paryż, Masson, 1927.
**) Ausgabe fur Kroaben- und Madchenschulen reailer Richtung, 2 części, Teubner, 1926.
kreślim y n iezależno ść liczby, k tó rą n a m d a ją d ośw iadoznia n a d p ro m ie n ia m i k ato d o w em i od n a tu r y ciał m a te rja ln y c h , z n a jd u jący ch się w ru rc e k ato d o w ej i od w szel
kich in n y c h w a ru n k ó w d ośw iad czaln y ch ; w y w n io sk u jem y stą d o istn ien iu ele k tro nów. P o w o łu ją c się w reszcie n a dośw iadczę n ia M iiłi:kan‘a , w p ro w ad zim y pojęcie o a to m ie elektryczności. S tosun ko w o k ró tk a w z m ian k a o p ro m ien iach k a n a ło w y c h u z u pełni te dane.
0 ją d rz e ato m u zaczn iem y m ów ić d o p ie
ro po n a u c e p rom ieniotw órczości, gdy już b ęd ą om ów ione w łasności p ro m ien i a i ich ro z p ra sz a n ie p rzy p rzech o d zen iu p rzez ina- terję. T eraz d o p iero zacznie się w y łan iać m odel a to m u B ohra.
Jeżeli n a u k a o elek tryczności i m a g n e tyzm ie p op rzed za w y k ła d o p ty k i, dopiero po ro k u m n iej w ięcej w ró cim y do z a g ad n ien ia b u d o w y atom u, m ian o w ie po an alizie w idm ow ej. A nalizę w id m o w ą b ę dziem y je d n a k szerzej pojm ow ać, niż się to czy niło d aw n iej. U w zględnim y n ow e zd o
bycze w p o zn a n iu fal d ługich i k ró tk ich , nie p om iniem y też sp ek tro sk o p ji p ro m ieni R óntgena. W analizie w idm ow ej p ro m ien i R ontgenow iskich n asz k ic u je m y z le k k a m eto dy k ę e k sp e ry m e n ta ln ą * ), z a trz y m a m y się n a to m ia st g ru n to w n ie n a p ra w ie M o s e - 1 e‘ y a, k tó re m o że i m u si b y ć należycie zro zu m ian e przez uczniów . P ra w o to, u w y p u k lając e rolę n u m e ru po rząd k o w eg o p ie r
w iastk a, o tw iera m yśli n o w e h ory zo n ty , rz u c a ją c snop św iatła n a jedn ość p lanu b u d o w y m aterji, n a głęboką łączność istn iejącą pom iędzy p ie rw ia stk a m i, n a isto tę u k ła d u M endelejew a. P rz y tej sp osob no
ści w ró cim y rów n ież d o kw estji p ro m ie n io tw órczości, o m aw iają c istn ien ie izotopów , p rz y n a jm n ie j d la p rz y p ad k u ołowiu.
*) W dyskusji prof. W. Staszewski (W ilno) słu
sznie podkreślił tę okoliczność, że obecnie m ożna się już powołać na użycie zwykłej siatki dyfrakcyj
nej szklanej w spektroskopji promieni X. Odpada tym sposobem konieczność rozwijania metody Braggów, niełatw ej do wytłum aczenia. Na Zjeździe W ileńskim była też referowana przez D-ra A. Soł- tana (Warszawa) jego własna praca nad użyciem siatki szklanej w części widma, stanowiącej przej
ście od promieni X do ultrafioletu.
W S Z E C H Ś W IA T 27
JM® 27 W SZEC H ŚW IA T 357
N ikom u z fizyków , m a ją c y c h jak ik o lw iek k o n ta k t z n a u k ą , nie p rz y jd z ie n a m yśl, że p ra w o M o s e 1 e y ‘a, ta najw ięk sza m oże zdobycz b a d a ń ek sp ery m en taln y ch w ieku XX-go, m o g ło b y b y ć p om inęte.w n au czan iu . W sfe rach pedagogów pogląd ta k i nie jest d o ty ch cz as u g ru n to w a n y . T ak Dr. H ah n w książce, k tó rą cyto w aliśm y pow yżej, n a zw isk a M o s e l e y ‘ a nie w ym ienia wcale, 0 p rz esu n ięciac h lin ji w idm ow ych R óntge n o w sk ich w raz m n u m ere m p o rz ąd k o w y m p ie rw ia stk a pisze ty lk o m im ochodem , p o św ięcając tej spraw ie jedynie kilk a z d a ń l a konicznych. W podręczn ik u fran cu sk im F a iv re - D u p a ig re ‘a n a w e t w zm ian k i n a j
lżejszej nie spotykam y. Z nacznie więcej z r o zum ien ia w ażności tych k w e sty j o k a z u ją fi lozofow ie. W p o d rę c z n ik u szkolnym filo - zo fji A. R e y ‘ a *), a u to r pośw ięcił pięć stro n za g ad n ien iu w idm R entgenow sk ich w zw ią zk u ze s tru k tu rą ato m u.
R ozum ie się sarno przez się, że w s p e k tro skop ji u w zględnim y, p rz y n ajm n ie j opisow o, z a g ad n ien ie seryj w idm ow ych. C hcąc pogłę bić tę sp raw ę, n ależ ało b y om ów ić ją z p u n k tu w idzenia te o rji kw antów . Nie w y d a je się to koniecznem , a naw et— potrzebnym , gdyż w y p ro w ad zen ie w zorów seryj w odo ru lub helu w y m ag ało b y now ego obciążenia um y słu u cznia obliczeniam i, czego n ależy urn i kać.
Niemożiliwem jest je d n a k pom inięcie sa m ego z a g a d n ie n ia k w a n tó w ; koło k w an tó w g ru p u ją się praw ie w szystkie b a d a n ia spół- czesne; jest to obecnie cent m in y p u n k t fiz y ki. Z p u n k tu w idzenia ilościow ego k w a n ty n iego rzej są zn an e, niż m echaniczny ró w n o w a żn ik ciepła, a p ra w o E i n s t e i n ‘a sp ra w d z a się lepiej, niż w iele praw , k tó re szeroko o m aw ia fizyka szkolna. P ra w d a , że p o m im o w szystko stosunek k w a n tó w d o fal nie jest jasn y , gdyż te o rje spółozesne n ie d a ją tu żadnego o b ra zu , poza form a lnem , m a tem atyczm em ujęciem spraw y, a p o ró w n a n ia w ro d z a ju tego, że k w a n ty są ja k b y p ian ą n a falach , n ic w łaściw ie n ie m ów ią. Nie m o że n a s to je d n a k zrażać. W n au c z a n iu n ie
z b ę d n a jest szczerość. P o żąd an em jest, by
*) A. Rey, prof. Uniwersytetu Paryskiego, Leęons de philosophie, Paryż, F. Rieder, 1925, t. II, str. 143 1 nast.
uczeń w yzbył się fałszyw ego poglądu, iż n a u k a stanow i całość h a rm o n ijn ie z a k o ń czoną, d a ją c ą ostateczn ą odpow iedź na w szystkie p y ta n ia u m y słu ludzkiego.
W szkole d a m y k w a n to m m o cn ą p o d s ta wę d o św iad czaln ą; pokażem y, ja k fa k ty zm u sza ją n as n ie m a l do założenia, że e n e r
gja p ro m ie n ista n a po w ierzch ni falow ej nie jest rozm ieszczo na w sposób ciągły, lecz sk u pion a w p ew n y ch p u n k tach , d alej — ja k b a d a n ia ilościowe p o tw ierd z ają m yśl, że te sk u p ien ia są identyczne z k w a n ta m i, k tó re już P l a n c k w p ro w ad ził w sw oich ro z w ażaniach m atem aty cz n y ch , dotyczących p ro m ien io w an ia ciała czarnego.
Pp. o rg a n iz a to rz y Z jazd u w yrazili życze
nie, b y m sp ra w ę k w a n tó w w szkole średniej szerzej rozw inął. Pozw olę sobie te d y p rz e d staw ić k o m p letn y p la n lekcji k w a n to m p o święconej.
P u n k te m w y jścia będ zie z j a w i s k o f o- t o e l e k ł r y c z m e. P olega o no n a tem , że jeżeli p ły tk ę m etalo w ą naśw ietlić, tra c i ona ład u n ek elektryczny, k tó ry posiada. Z ach o dzi a sy m e trja pom iędzy elektrycznością d o d a tn ią a u jem n ą. S tra ta elektryczności u je m nej zachodzi k ilk ad ziesiąt ra z y p rędziej, a n i
żeli stra ta elektryczności d od atniej. F a k t z a sadniczy b a rd z o łatw o m o żn a z a d e m o n stro w ać n aw et śro d k a m i szkoły średniej. P ły tk ę (fig. 1.) łączy się z m ożliw ie czu ły m ele ktro sk o p em ty p u szkolnego. Ja k o m etalu n ajlep iej użyć c y n k u ś w i e ż o u m algam o - w anego; ja k o źró d ła św iatła — łu k u Y olty pom iędzy elek tro d am i żelaznem i; łu k ta k i stan o w i b. o b fite źró d ło p ro m ien o w a n ia ultrafioletow ego, cho ć m o żn a też użyć i zwy-
S
Fig. i.
358 W S Z E C H Ś W IA T Jfe 27
k ły ch węgli. Obraz, łu k u n ależy rzucić n a p ły tk ę zap o m o cą soczew ki k w a r c o w e j , gdyż szkło n ie p rz ep u szc za p ro m ie n i n a d - fiołkow ych. T a n ie soczew ki kw arco w e, ja k o szkła d o o k u laró w , m a ją w szystkie więksize firm y op ty czn e; w sk le p a c h soczew ki k w a r cowe n o szą n az w ę k ry sz ta ło w y c h . W sta w ie n ie w bieg p ro m ie n i szybek szk lan y c h , p o c h ła n ia ją c y m u ltra fio le t, zm n iejsza w s p o sób b a rd z o w ido czny szyb k o ść o p a d a n ia listków ; jest to do w o d em , że w y b itn ą ro lę w przeb ieg u z ja w is k a g ra d łu g o ść fa li św ietl- ne.j.
Szczegółowe p o zn a n ie z ja w isk a fotoelek- try czn eg o z a w d zięc zam y E l s t e r o w i i G e i ł 1 o w i, d a le j L e n a r d o w i i w reszcie M i l l i k a n o w i . L e n a r d (1900 — 1902), stw ierd z ił p rz ed ew sz y st
kiem , że p o d w pływ em św iatła m etale w y rz u c a ją elek tro n y , a d a le j u s ta lił d w a p r a wa n a stę p u ją c e :
1) L iczba elek tro n ó w w y rz u c a n y c h prze<
p o w ierzch n ię m e ta lo w ą jest p ro p o rc jo n a ln a do n a tęż en ia św iatła.
2) P rę d k o śc i elek tro n ó w n ie zależą od n a tężenia św iatła, lecz — o d długości fali św ia tła użytego.
N a tu ra ln e m w y d a je się p rzypu szczenie, że zjaw isk o fo to ele k try czn e p o le g a n a p r z e m ian ie en erg ji p ro m ie n iste j w en erg ję k i
n ety cz n ą elek tro n ó w . T a k ie p rzypuszczenia o d ra z u n a m tłó m a czy istn ie n ie p ra w a I-go.
T ru d n o , je d n a k zro zu m ieć w św ietle te j h ip o tezy p ra w o 2-gie. P rę d k o ść e le k tr o nów w y rz u c a n y c h p o w in n a b y ć fu n k c ją n a tę ż e n ia św iatła, jeżeli ele k tro n y czerp ią sw ą en e rg ję z fa li św ietlnej. T ru d n o ść p o jm o w an ia m e c h a n iz m u z ja w isk a p o w iększy się jeżeli ro z p a trz y m y liczb o w o sto su n k i energetyczne. N ajsłab sze św ia tło d ziała n a k o m ó rk i fo to ele k try czn e w y n alez io n e przez E i s l e r a i G e i t 1 a (o u rz ą d z e n iu k o m ó re k ty ch pow iem y n iżej). Św ieca n o rm a ln a , u sta w io n a w o d le głości 3 m etró w , d a je o lb rzy m ie i n a ty c h m iastow e w ych y len ie czułego e le k tro m e tra połączonego z m etalem k o m ó rk i. E n e rg e ty k a p ro m ie n io w a n ia św iecy jest z n a n a ; n a 1 cm 2 po w ierzchn i, um ieszczo nej w odległo ści 3 m etró w , p a d a m niej, niż. 1 erg. n a se
k un dę. Ile energji p a d a n a ato m ? Z a k ła dając, że śre d n ic a ato m u jest rz ęd u 10 — 8 cm , o trz y m a m y n a pole p rz e k ro ju ato m u liczbę nie przew y ższającą 10 — 15 cm 2; je den ato m po b iera z a te m w ciągu 1 seku nd y m niej, niż 10 — 15 ergów p ro m ien io w an ia.
P o niew aż en erg ja elek tro n ó w w yzw olonych jest rz ęd u 10 — 12 ergów , Więc w n a j l e p szym ra z ie d op iero p o tysiącach se k u n d po- w in n a b y zachodzić em isja elektronów . W ob liczeniu dotycbozasow em b ra liśm y p o d u w agę ca łk o w itą en erg ję p ro m ien io w a n ia w idzialnego świecy. W z ja w isk u fotoelek- tryoznem czynne są głów nie p ro m ien ie b ard ziej łam liw ej części w idm a. Ilość e n e r gji skutecznej, p a d a ją c e j n a ato m jest m niejsza, n iżeśm y obliczyli; jest on a tak nik ła, że dop iero po trz e c h godzin ach m o g łab y w y starczy ć n a w y zw olenie elek tron u.
S przeczność z fa k te m , że zjaw isk o fo to elektry czn e zach od zi n a ty c h m ia st, bez ż a d n y ch opóźnień, b ije w oczy.
U p ad a za te m h ip o teza o bezpośredniem przech od zen iu en erg ji p ro m ien istej w e n e r
gję elektro nó w . L e n a r d w y su n ął m yśl, że elek tro n y n a b ie ra ją p rę d k o ści dzięki z a p a sow i ene'rgji istn ie ją cem u w ew n ątrz ato m u że en e rg ja p ro m ien ista jest ty lk o czyn n ik iem w y zw alający m . P rzy pu szczenie to w y d aje się m ożliw em ; tru d n o zeń je d n a k w y sn u ć jakieko lw iek w nioski ilościow e. W p ro w ad za ono elem ent, w y m y k a ją c y się z po d n aszej ko ntro li.
S p ró b u jm y w pleść w bieg n aszeg o ro z u m o w an ia n o w y p ierw iastek . P l a n c k , o p ra co w u jąc ko ło ro k u 1900 teo rję p ro m ie ' n io w an ia ciała d o sk o n ale czarnego , otrzy - m ał w z o ry d o sk o n ale zg o dn e z do św iad cze
niem , z a k ła d a ją c , że p ro m ien io w an ie w ystę p u je w em isji i ab so rb cji w p o staci elem en
tów energji, t. zw. kw an tó w . Ze w zględu n a po stać w zorów m u siał o n założyć, że w a r tość liczbow a ty ch elem entów en erg ji jest p ro p o rc jo n a ln a do częstości d rg a ń p ro m ie
n io w an ia v * ); tym sposobem elem ent ener-
*) Częstość drgań prom ieniow ania v daje nam wzór długości fal \ = c /v , gdzie c oznacza pręd
kość rozchodzenia się fal. W idzimy, że w swym zasadniczym wzorze zależy teorja kw antów od kon
cepcji o falowym charakterze energji promienistej.
N° 27
gji E = hv, gdzie h oznacza spółczynnik p ro p o rcjo n aln o ści, k tó ry z biegiem czasu o trz y m a ł m ia n o sta łe j P l a n c k ‘a. P r z y puśćm y, że to w łaśn ie ow e k w a n ty P lanc- kowiskie są czynne w z ja w isk u fotoelektrycz- nem i że n ie są o n e ro z la n e p o pow ierzchni falow ej, lecz sk u p io n e w p ew n y ch p u n k tach , tw o rz ąc ja k b y pociski energji. T a hipoteza p ro w a d zi o d ra z u do w zoru ilościowego n a efekt fotoelek try c z n y :
h r = —- m v 2 -j- p lu b h r — p = 1 m v 2 (1)
2 2
W e w zorze 1 -sz jrm p oznacza p ra c ę nie zb ę d n ą d la w ydobycia elektronu z ato m u n a p o w ierzchnię m etalu. W z ó r pow yższy m ów i n am , że k w a n t energji zuży tk o w y w an y jest n a w ydobycie elek tro n u n a pow ierzchnię i n a d a n iu m u pew nej prędkości. P ra c a p bę dziie n ie je d n a k o w a , dla elektro nów , n a le ż ą cych do ró ż n y ch w a rstw m etalu. D la elek
tro n ó w głębszych będzie w iększa. N a j
m niejsze m będzie p w p rz y p a d k u atom ów , k tó re tw o rz ą w a rstw ę n a jb a rd z ie j ze w n ę
trz n ą , gdy w d o d a tk u elek tro n y w yb iegają p ro sto p ad le do pow ierzchni m etalow ej; te ele k tro n y c h a ra k e ry z u je n ajm n iejsza w a r tość p, a więc p rz y d anem u (oświetlenie m o n ochrom atyczne) — najw iększe v.
S p raw d zen ie ilościow e w zoru pow yższego zaw dzięcza n a u k a M i 11 i k a n o w i, gen- ja ln e m u ek sp e ry m en tato ro w i a m e ry k a ń s k ie m u. B yło o n o rzeczą tak tru d n ą , iż rozw i k lan iem splotu tru d n o ści dośw iadczalnych z a jm o w a ł się M i 1 l i k a n w raz ze sw ym i w sp ó łp ra co w n ik am i przez la t 10 przeszło.
(1905 -— 1916). P la n ogólny dośw iadczeń odzn aczał się prosto tą. N ależało okazać, że en e rg ja k in ety cz n a elektronów , w y rz u c a n y c h przez m etal, jest fu n k c ją lin jo w ą c z ę stości d rg a ń św iatła, użytego w dośw iadczę n iu i że istałe h m a w łaśnie w a rto ść liczbo
w ą stałej P i a n e k ‘a. Ale tu się n a su w a o d ra z u tru d n o ść zasad n icza. E le k tro n y w y rz u cane przez m etal pod w pływ em św iatła je d n o b arw n eg o m a ją przecież n ao g ó ł p rę d k o ści n ajro z m aitsz e, gdyż p m a n ajro zm aitsze w a rto ści zależnie o d głębokości w arstw y , z k tó rej jest w y rz u can y elektron, od k ą ta pod k tó ry m opuszcza elek tro n p o w ierzchnię
359
i t. p . N ajw ięk szą p ręd k o ść b ęd ą m iały elektrony, w y rzu can e n o rm a ln ie przez n a j bard ziej zew n ętrz n ą w arstw ę m etalu. Aby mieć d o czynienia, z elek tro n am i o k re ślo n e- mi, w yb iera M i l l i k a n — n ajp rę d sze 0 k tó ry c h istn ien iu m ów iliśm y dopiero co Aby znaleźć energję elek tro n ó w w y rz u c a nych, um ieszcza on n ap rzec iw p ły ty m etalo wej w iad erk o F a r a d a y ‘a, k tó re ch w y ta e le k tro n y w yrzu can e przez płytę. P łycie n a d a je pew ien p o ten cjał do d atn i, k tó ry h a m u je elektrony o pręd ko ści, o dp o w iad ającej w a riin k o w iV e = - - m v 2.gdzie V oznacza p o te n cjał, e -—- ład u n ek elektron u. P rz y pew nym m a k sy m aln y m p otencjale V , o d p o w ia d a ją cym elek tro n o m pręd ko ści m ak sy m aln ej, w iad erk o n i e o trz y m u je żadn ego ład u n k u . O znaczając przez V m a k sy m a ln y p oten cjał 1 przez v o d p o w iad a ją cą m u prędkość, m a ksy m aln ą, o trzy m u jem y n a p o dstaw ie w zo
ru 1-go:
hr V'«=+P V = i l (3
A zatem p o ten cja ł h a m u ją c y n ajp rę d sze elektron y pow in ien b y ć fu n k c ją linjow ą cz ę
stości d rg a ń św iatła użytego w b ad a n ia ch . Z n ac h y le n ia krzy w ej p o w inn o się o trzy m a ć li, gdyż ład u n ek elem e n ta rn y e jest znan y .
T eo rja P 1 a n c k ‘a d aje n a s ta łą h w a r
tość 6.55. x 10 27 erg sek .* ); z b a d a ń n a d zjaw iskiem fotoelektryczinem w ynika, że /i—
= 6 ,5 8 x 10 — 27. R óżnica n ie przew yższa
% % ■ T łu m aczy się ta łatw o ogrom nem i t r u d n o ściam i eksperym en tów .
Je d n ą z n ic h p od k reślim y . C hcąc isto tnie n a b ra ć prześw iadczenia, że przew id y w an a zależność jest linjo w ą, n ależało o p ero w ać długościam i fali w n a d e r rozległych g ra n i
cach zm ienności; w y n ik a ła stą d konieczność stosow ania m etali w rażliw ych tak n a u ltr a fiolet, ja k i n a długie fale w idzialnej części w idm a. Z d a w n y c h b a d a ń E 1 s t e r a i G e i 1 1 a w iad om em było, że ta k ie w łasności p o sia d a ją ty lk o m etale alkaliczne. M i 11 i k a n u ży w ał w b a d a n ia c h sw ych sodu i litu ;
*) We wzorze Planck‘a E = hr epsilon oznacza energję; winien być zatem wyrażony w ergach; r.
częstość drgań ma wymiar sek ‘; h zatem posiada wymiar erg. sek.
W SZEC H ŚW IA T
360 W S Z E C H S W IA T JNTs 27
P
S
V
Fig. 2.
P oznacza płytę metalu alkalicznego, naśw ietlaną przez wiązkę S. W iaderko Farady‘a składa się z dwu części, odprow adzonych do elektronu. W ew nętrzna część wiaderka zrobiona jest z siatki metalowej.
-dzięki tem u b a d a n ia jego ro z ciąg ały się n a d zied z in ę od 240 d o 680 m;j-. Z jaw isk o foto elek try czn e jest zjaw isk ie m k a p ry śn e m , n a j m niejsze zanieczyszczenie p o w ie rz c h n i zm ie n ia jego przebieg; m etale alk alicz n e są n a j b a rd z ie j ze w szy stk ich w ra żliw e n a d z ia ła nie tle n u , p a r y w od n ej, d w u tle n k u w ęgla.
N iety lk o trz e b a b y ło w szy stk ie części a p a r a tu r y um ieścić w p ró ż n i, lecz w d o d a tk u >v p ró ż n i też n a le ż a ło te p o w ierzch n ie Oczysz
czać sp ec ja ln y m nożem . F iz y k a m e ry k a ń sk i u m ia ł stw o rzy ć w p ró ż n i c a ły w a rs z ta t m e
ch a n ic zn y .
M etoda M a i l i k a n ‘a w y z n acz an ia h o p ie ra się całkow icie n a fakcie, że pod w p ły w em p ro m ie n io w a n ia jed n o b a rw n e g o w y sy ła n e są p rzez m etal ele k tro n y o p rę d k o ści ro z m a ite j, że je d n a k te p rę d k o śc i u ry w a ją się w sposób nieciągły, że — nie p r z e k r a c z a ją p ew n ej p rę d k o śc i m a k sy m a ln e j. N ie ciągłość izjawisik e m isji jest też fa k te m , n a k tó ry m o p ie ra ją się i in n e m eto d y w y z n a c z a n ia stałej P i a n e k ‘a. Jeszcze je d n ą t a k ą m e to d ę p rz e d sta w im y tu ta j.
M etoda kre su ciągłego w id m a R ó n tg en o w - skiego m a za p u n k t w y jścia fa k t, że a n ty k a - toda, prócz w id m a ilinjowego, w y sy ła za w sze i w id m o ciągłe, k tó re u ry w a się ra p to w
nie po stro n ie fa l k ró tk ic h . P o zy cja k resu w id m a zależy o d n a p ię c ia n a b ieg u n ach r u ry ; gdy n ap ięcie ro śn ie, k res p rzesuw a się w stro n ę fa l k ró tk ich . K w anty niezm iernie p ro sto w y ja śn ia ją fa k t pow yższy. Gdy po-
Fig. 3.
A, B, C, D są to krzywe natężeń energji w widmie Róntgenowskiem ciągiem, odpowiadające potencja
łom od 20 dq 50 KV [1 KV, k'lowat = 103 w ol
tów], Kres widma przesuwa się od 0,6 A (w przy
bliżeniu), przy 20 KV, do 0.25 A.
Jsfs 27 W S Z E C H Ś W IA T 361
w s ta ją p ro m ien ie R ontgena w skutek u d e
rz eń elek tronów o m a te rję a n ty k ato d y , e n e rg ja kinetyczna elektronów przem ienia się w k w a n ty energji prom ienistej. K w ant nie m oże b y ć w iększy od tej energji, a więc
V e = — m v 2 < h r *) 2
g d zie V ozn acza p otencjał, n a d a ją c y w ru rze R en tg en o w sk iej p ę d elektronom . Kres w id m a o d p o w ia d a zn ak o w i rów ności. Nie w chodząc w szczegóły techniczne, p o d k re ślim y , ż m eto d a pow yższa d a je na 6.55 x 10 — 27 erg. sek.
D ostrzeg am y zi pow yższego, że jedn o i to sa m o ró w n a n ie h r = -~ -m v 2- |- p rozw iązuje za g ad n ien ie tak p rzechodzenia energji p ro m ienistej w en ergję k in ety cz n ą elektronów , ja k i przejście odw rotne. To ró w n an ie u n i
w ersaln ie otrzy m ało , n a cześć odkryw cy , n az w ę p ra w a E in ste in ‘a; o n o stanow i p o d sta w ę d o św iad c zaln ą te o rji kw antow ej.
Możmaby w ym ienić jeszcze k ilk a zjaw isk, gdzie się p ra w o E in ste in ‘a daje zastosow ać ilościow o. W szystkie o n e pro w ad zą, w g r a n ic a c h błędów spostrzeżeń, do identycznej w a rto ści spółczytimiika h.
Na tem , ' m n iem am , n ależy o g raniczyć k w a n ty w szkole średniej. T eorja kw antow a i prom ien io w an ie ato m u n astręcza sporo k o m p lik a cy j r achum kow ych. Co n ajw yżej m ożm aby uw zg lęd n ić założenie B ohra o tem . że w yprom ieniow yw am y kwamt energji ró w n a się ró żn icy enegji początkow ej i końco w ej elek tro n u w atom ie, ii ogólnie w y tłu m a czyć p ra w a p o w staw a n ia seryj w idm ow ych
Sądzę, że jeżeli ta k o g ra n ic zy m y m a te rja ł, g uczniow ie z a p o z n a ją się z głów nem i z a g a d n ien iam i z d zied zin y kw antów , a rnie n au czą się rzeczy, k tó re b y potem m usieli w ybijać sob ie z głow y w uniw ersytecie.
R easum ując, pow iem , że fizy k a now o cze
s n a w szkolie śred n iej n arazie powinma s ta now ić tylko uzup ełnienie fizyki klasycznej.
O przeb u d o w ie całego gm achu byłoby
*) Pracę p (ob. wzór 1-szy) pomijamy jako liczbę małą wobec Vt mv2 w przypadku elektronów, p o siadających w rurkach próżniowych olbrzymie
prędkości.
przedw czesnem m ów ić. Owe u zup ełn ienia pow inny z a ją ć nie więcej, niż jak ieś 10 go
dzin lekcyj, n ie m o g ły b y w ięc obciążyć p ro gram u.
K ończąc pozw olę sobie w rócić raz jeszcze do zjaw isk a fotoelektryczm ego. T em at ten m oże p ro w ad zić do p o d k re śle n ia fa k tu , na k tó ry zaw sze n auczyciel po w in ien zw racać uw agę sw ych uczmiiów, — że k a ż d a , choć n ajb ard ziej d alek a od życia, zdobycz n a u k i czystej m oże się stać z biegiem czasu p u n k tem w yjścia w ażn y ch za sto so w ań p ra k ty c z nych. E fe k t fo to elektryczny, k tó ry trz y d z ie ści la t tem u b y ł jed y n ie efem erycznem z j a wiskiem , ciekaw ostką, dziś s ta ł się p o d s ta wą m eto d y fo to m etry c zn ej, k tó ra o d d a je o l
b rzym ie usługi ta k w technice, ja k w fizyce do św iadczalnej i astro n o m ji. W pro w ad zen ie tej m etod y zaw d zięczam y E lstero w i i Gełtlo - wi, k tó rzy przez la t trzydzieści do sko nalili swe k o m ó rk i fotoelektryczne.
P rzy p o m n ijm y , że k o m ó rk a fotoelektry- czrna sk ład a się z b a ń k i szklanej, w k tó rej k ato d ę stano w i w a rstw a m etalu a lk a lic z n e go, an o d a zaś o d p ro w a d zo n a jest d o czułego elek tro m e tru (fig. 4).
Jeżeli k ato d ę p ołączym y z biegu nem u je
m n y m b a te rji, a an o d ę z eletktrom etrem i n astęp n ie ma k a to d ę rzu cim y w iązkę św iatła, e le k tro n y w ysyłane przez katod ę b ęd ą biegły ku anodzie i zm ian a ła d u n k u elek tro m etru będzie m ia rą d ziała n ia św ia
tła. E lster i Geitel, zaczęli swe p race w r o
Komórka fotoelektryczn- w dwu rzutach. K ozna
cza katodę z metalu alkalicznego, pokrywającego warstwę srebra. Pierścień A tworzy anodę, połą
czoną z elektrometrem.
