死青蛙引出来的发明
死青蛙引出来的发明
1780年的一天,意大利科学家伽法尼在实验室做解剖实验。他在一块潮湿的铁案上解剖了一只青蛙,并取出它的内脏,无意中他把解剖刀接触到死蛙脊背的神经上,这只死蛙的大腿突然抽搐了一下,翘了起来,把伽法尼吓了一跳。再试一下,蛙腿又抽动了一下。这个奇怪的现象,引起了伽法尼的兴趣。最初他以为这是与放在旁边的静电机有关,但经过进一步试验,他发现,若将两种不同的金属,例如铜和铁接在一起,而把另两端分别与死蛙的肌肉和神经相接触,这个尸体就会屈伸地抽动。这真是不可思议的事。
他想,这一定是青蛙体内的某一种组织造成的。他认为,可能是蛙的神经中有一种看不见的生命流体,当它接触到金属导线作其通路时,就会顺着导线在青蛙尸体的脊椎骨和腿神经之间流过,这种流动就刺激了蛙腿发生了痉挛现象……
于是,伽法尼把这个实验现象连同他的含糊不清的解释(简直是臆想)写成一篇论文,在一个刊物上发表了。
这篇论文引起了意大利巴维亚大学的一位著名的科学家伏特的兴趣。伏特读了这篇论文后,在自己的实验室多次重复了伽法尼的实验。伏特将注意点放在了那一对金属线上,而不是青蛙的神经上。他想:这是否与电的现象有关呢?因为人体接触到静电放电的电火花时,就会感到肌肉发麻和抽搐。伏特推想:是否两种不同的金属接触后就会发生放电的现象?于是他做了很多的实验,并设计了一种能检验很小电量的验电器。实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过(甚至只要是湿的)的硬纸、麻布、皮革或其他海绵状的东西,并用金属线把它们连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明了电的产生并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿不过是一种非常灵敏的“验电器”而已。为了证明自己的见解,伏特又利用自己设计的那种精密的验电器,对各种金属进行了试验,从而发现了如下的起电顺序:锌—铅—锡—铁—铜—银—金。这个序列的意思是说:其中任何两个金属相接触,都是位序在前的一种带正电,后面的一种带负电。
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伏打电堆
他还发现这种“金属对”产生的电流虽然微弱,但是非常稳定。后来他把一对对(40对、60对)圆形的铜片和锌片相间地叠起来,每一对铜、锌片之间再搁上一块用盐水浸湿了的麻布片。这时只要用两条金属线各与顶面上的锌片和底面上的铜片焊接起来,则两条金属线端点间就会产生几伏的电压,足以使人感到强烈的“电震”;而金属片对数越多,电力越强;如果把铜片换成银片,则效果更好。这样产生的电流不仅相当强,而且非常稳定,可供人们研究和利用。后来人们都把它叫做伏打电堆,而伏特自己却把它叫做“人造电气器官”,因为他看到电
和电鳗的“电气器官”就是由一个个圆柱排列起来的。
不久,伏特又发现当锌、铜片之间的湿布慢慢干燥了的时候,电堆产生的电流也渐趋微弱。于是伏特改用一大串的杯子,里面盛上盐水,每个杯中插入一对铜和锌片,然后用金属线把每个杯中的锌片和另一杯中的铜片用锡焊接起来,这样便得到了更为经久耐用的电池。后来他又注意到,若把杯中的盐水改为稀酸溶液,效果就更好了。他把这种电堆称为“王杯”,它远比一大叠金属片对所发生的电流强得多。这就是后来被人称之为铜锌电池的第一个实用电池。