盧思彤
冬天時(shí),你在鏡子前和你的頭發(fā)對(duì)抗過(guò)嗎?陽(yáng)光明媚的早晨,你的頭發(fā)卻蓬成一團(tuán),任你怎么梳,它也不會(huì)變得乖巧。你有聽(tīng)到過(guò)自己脫下毛衣時(shí)不知哪里發(fā)出的啪啪聲嗎?有時(shí)還會(huì)感覺(jué)自己被毛衣電著了。這一切都是靜電在作怪。
★是琥珀讓我發(fā)現(xiàn)你
你可能有過(guò)這樣的體驗(yàn):冬天時(shí),拉門(mén)把手或者摁電梯按鈕,突然感到指尖傳來(lái)一陣電流,啪的一聲,你趕緊縮了手回來(lái),然后膽戰(zhàn)心驚地把手縮進(jìn)衣袖,隔著衣服才敢繼續(xù)拉門(mén)或者按電梯。這就是靜電。兩千多年前,人們就發(fā)現(xiàn)了靜電。
那時(shí),人們都喜歡佩戴各種寶石以喻吉祥。古希臘的女孩子都喜歡帶琥珀,以顯示她們地位高貴??墒遣还懿恋枚喔蓛?,這些寶石總是會(huì)很快沾,上灰塵。沒(méi)人知道為什么。后來(lái)哲學(xué)家泰勒斯發(fā)現(xiàn),人們走動(dòng)時(shí),琥珀不斷搖晃,頻繁地摩擦身上的絲綢,他從中得到啟發(fā)一琥珀用絲綢摩擦后,會(huì)吸引塵埃、絨毛、麥稈等小物件。于是,他發(fā)現(xiàn)了靜電。
琥珀在古希臘文里,叫作elektor,這也就是后來(lái)電electric這個(gè)詞的來(lái)由。
后來(lái),王充在《論衡》、張華在《博物志》里都有提到靜電。張華的感受和我們現(xiàn)在的感受就非常相似了,他在書(shū)中寫(xiě)道,梳頭和脫衣服的時(shí)候,有時(shí)候可以看到小小的火星,還能聽(tīng)到微弱的噼里啪啦的聲音。
系統(tǒng)研究靜電的人,是英國(guó)科學(xué)家吉爾伯特,他發(fā)現(xiàn)琥珀、金剛石、藍(lán)寶石、硫磺等,在摩擦之后都可以吸引輕小的物體。他把它們稱(chēng)作“帶電體”。他還發(fā)現(xiàn)如果帶電體處于潮濕的環(huán)境時(shí),那種吸引力就會(huì)消失,他根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)制作了世界上第一臺(tái)驗(yàn)電器。
★原子核的團(tuán)隊(duì)建設(shè)
為什么摩擦過(guò)的琥珀等“帶電體”就可以產(chǎn)生電呢?是由于摩擦產(chǎn)生的,還是只是通過(guò)摩擦增強(qiáng)了效果呢?這就要說(shuō)到原子結(jié)構(gòu)了。
所有的物體都由分子組成,分子呢,是由原子組成的。原子里面有一個(gè)非常核心的大哥,叫原子核,他憑借強(qiáng)大的個(gè)人魅力籠絡(luò)了一群小弟,其中有帶正電荷的質(zhì)子,有不帶電的中子,還有帶負(fù)電荷的電子。原子核周?chē)馁|(zhì)子小弟和電子小弟一樣多,這樣正負(fù)電荷對(duì)沖,達(dá)到一個(gè)平衡,整個(gè)原子就不帶電。
但是不同的大哥對(duì)小弟的約束力不同,有些邊緣化的小弟覺(jué)得別的大哥那里能吃好喝好就有開(kāi)溜的想法?!皫щ婓w”一摩擦,原子核里面的質(zhì)子、中子、電子就高速運(yùn)動(dòng),部分電子跑得飛快,和別的物體觸碰時(shí),嗖地進(jìn)了別的陣營(yíng)。這就是電子轉(zhuǎn)移。
電子一跑,出現(xiàn)了什么情況呢?原始陣營(yíng)里,電子少了,帶正電的質(zhì)子多了,整個(gè)團(tuán)隊(duì)就帶上正電了,被稱(chēng)為陽(yáng)離子。而接收電子的那個(gè)陣營(yíng),因?yàn)槎嗔藥ж?fù)電的電子,整個(gè)團(tuán)隊(duì)就帶上了負(fù)電,被稱(chēng)為陰離子。
琥珀在摩擦?xí)r,電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,也就出現(xiàn)了靜電現(xiàn)象。所以,當(dāng)你在天氣干燥的寒冬里觸摸電梯按鈕時(shí),到底是你對(duì)你的電子約束力不夠,還是電梯按鈕對(duì)它的小弟管束不善?總之,你們之間“觸電”了。
關(guān)于靜電的小實(shí)驗(yàn)
在生活中有著許多關(guān)于靜電的有趣實(shí)驗(yàn)。讓我們動(dòng)手做一下吧!
吹起兩只氣球,用細(xì)繩把氣球口扎緊。把氣球用力在自己的毛衣上摩擦。用手牽著細(xì)繩使氣球自然下垂,觀察兩只氣球的相互狀態(tài)??匆豢此鼈儠?huì)互相排斥而分開(kāi)嗎?再把這兩只氣球放在剛擦過(guò)氣球的毛衣肩上,看一看兩只氣球可以粘在毛衣上嗎?
找一個(gè)塑料尺子,把尺子放在自己的頭發(fā)上摩擦。用摩擦過(guò)的尺子去靠近撕碎的小紙屑,觀察一下小紙屑會(huì)不會(huì)被吸上來(lái)?
人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),起始于發(fā)現(xiàn)了靜電。在那之前的漫長(zhǎng)日子里,不管是東方還是西方,都曾經(jīng)認(rèn)為一切事物都是由“金木水火土”等基本元素組成。然而,原子才是組成一切事物的基本單位。