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威廉·克鲁克斯
✍ dations ◷ 2025-06-27 22:52:43 #威廉·克鲁克斯
威廉·克鲁克斯爵士,OM,FRS(英语:Sir William Crookes,1832年6月17日-1919年4月4日),英国物理学家与化学家,参与皇家化学学院,致力于光谱学研究。威廉·克鲁克斯于1859年创办并主编《化学新闻》。1863年当选英国皇家学会院士,1913年至1915年间担任皇家学会会长。是铊元素的发现和命名者,以及真空管研究先驱。其1874年研制的阴极射线管(克鲁克斯管(英语:Crookes tube)),为1895年X射线的发现和1897年电子的发现提供了基本实验条件。他同时也发明闪烁镜(英语:Spinthariscope)等实验仪器和防护游离辐射的特种玻璃,研究稀土元素及其光谱、空气中固氮等问题,并以此在1873年发明了辐射计(克鲁克斯辐射计)。在晚年,他对心灵论感兴趣,成为心灵现象研究学会(英语:Society for Psychical Research)会长。威廉·克鲁克斯出生于伦敦,有15个弟妹。他的父亲约瑟夫·克罗克斯(Joseph Crookes)是北方出身的裁缝,当时和他第二任妻子玛丽·斯科特(Mary Scott Lewis Rutherford Johnson)住在一起。1850年至1854年,他担任了大学的助理职位,很快开始原创性的工作。他没有走向他的老师冯·霍夫曼的有机化学领域,而是研究新的硒化合物,这成为他1851年首次发表论文的主题。之后1854年他在牛津的雷德克里夫天文台与曼努埃尔·约翰逊(英语:Manuel John Johnson)一起工作,在那里他将最新的蜡纸(英语:Wax paper)摄影技术与弗朗西斯·罗纳兹(英语:Francis Ronalds)制造的机器相结合,可以连续记录气象数据。 1855年,他被任命为切斯特大学的化学讲师。1856年,他与达伦顿威廉·汉弗莱(William Humphrey of Darlington)的女儿艾伦(Ellen)结婚,有三个儿子和一个女儿,生活在伦敦。1859年,创办了《化学新闻》。这本杂志是他编辑多年的科学杂志,不过规模小于当时一般主流科学期刊。克鲁克斯在实验上有众多成果。他以极大的热情接受本生和古斯塔夫·基尔霍夫介绍的光谱分析方法。1861年,他发现一个过去未知的元素,光谱中有一明亮的绿色发射谱线,因此取希腊语“θαλλός”(thallos)—“绿芽”之意,命名为元素铊(thallium)。 这项工作使他的名声确立,1863年当选为英国皇家学会院士。1871年他也在《化学分析选择方法》上发表论文。克鲁克斯是建造和使用真空管来研究物理现象的先驱。1874年他开发了克鲁克斯管(英语:Crookes tube),研究阴极射线,发表了许多关于光谱学的论文,并对其中各个子领域进行研究。他在低压气体导电研究中发现,随着压力的降低,负极(阴极)似乎会发出光线(即所谓的“阴极射线”,现在已知是一股自由电子流,并可用于映像管)。因此,他也可以说是第一批研究后来所谓等离子的科学家之一,并在1879年认为这是第四种物质状态。他还设计了闪烁镜(英语:spinthariscope),是最初几种研究核放射性的方法之一。克鲁克斯研究阴极射线的性质,表明它们以直线行进,当它们落在某些物质上时会引起荧光,并且可以产生很大的热量。他因此相信他发现了第四种物质状态,他称之为“辐射质”(Radiant Matter)。他认为光线由一般分子量级的粒子流组成。后来约瑟夫·汤姆森也类似这样解释阴极射线的亚原子性质(由负电子流组成)。虽然之后不久克鲁克斯的“辐射质”理论观点被取代,他在此领域的实验工作是许多发现的基础,并最终改变了整个化学和物理学。在研究铊元素的过程中,他注意到真空平衡。 他很快就发现了一种驱动克鲁克斯辐射计的现象,当暴露于辐射能量时,克鲁克斯辐射计的叶片暗面会离开辐射源,亮面会靠近辐射源而转动。然而,克鲁克斯没有提出这种明显“辐射引起的吸力和斥力”的真正解释。1880年后,他住在肯辛顿公园花园(Kensington Park Gardens)的私人实验室里,完成他所有的后期工作。克鲁克斯在1895年确定了第一个已知的氦样品。1897年被封为爵士。1903年,克鲁克斯把注意力转移到新发现的放射性现像,实现了铀元素与其放射性衰变产物“铀-X”(后来被确定为镤元素)的分离。 他观察到分离衰变产物的逐渐衰减,以及原始铀中同时有新鲜的供应。 在这个重要发现的同时,他也观察到当放射性活性物质中放射出的“p粒子”撞击到硫化锌时,每次冲击都伴随着微小的闪烁,这种现象成为了日后放射性技术中最有用的方法之一。1860年代后期,可能因为克鲁克斯的一个弟弟在21岁时死于黄热病,克鲁克斯开始对心灵论(英语:Spiritualism)论感兴趣。1867年,受到瓦利(Crickwell Fleetwood Varley)的影响,克鲁克斯出席了一次降神会,试图与他的兄弟联系 。在1871年至1874年间,克鲁克斯与当时的灵媒凯特·福克斯(英语:Kate Fox),佛罗伦斯·库克(英语:Florence Cook)和丹尼尔·东拉斯·亨姆(英语:Daniel Dunglas Home)合作了一些研究。经过调查,他认为这些灵媒可能产生真正的超常现象,并与精神交流。但后来的心理学家Leonard Zusne和Warren H. Jones则认为克鲁克斯非常可笑,把诈欺的灵媒当成是真实的。科学史学家Sherrie Lynne Lyons也认为克鲁克斯是被欺骗的。克鲁克斯后来加入了心灵现象研究学会(英语:Society for Psychical Research),成为1890年代的会长,他也加入了神智学协会和灵魂俱乐部(英语:The Ghost Club)。1890年,他开始进入黄金黎明协会。
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