28.相互排斥的力
这次做的实验需要让我们回到带电梳子的实验中。通过这个实验,我们发现,它会被任何带电物体吸引。当然对于我们来说,观察它和另一个带电物体之间的相互作用也是件有趣的事。耳听为虚眼见为实,实验具有说服力,无论你想要说明什么,你都可以用实验来让你的观点更加让人信服。事实上,两个带电物品的相互作用可能是不一样的。就比如你把带电的玻璃棒接近带电梳子,这两个物品会相互吸引。但是如果你把带电的火漆棒,当然不用火漆棒也可以,你可以选择另外一把梳子,然后将它们放在一起,这个时候二者之间会有相互排斥的力。
关于这一现象,也对应着一个物理解释,那就是:异性电相吸,同性电相斥。古塔胶梳子或者火漆的电为同性,都是负电荷。而玻璃所带的电荷为正电荷。它们其实有一个很古老的名称,通常人们会说成树脂电和玻璃电。现在用正电和负电取代了它们原来的名字。我们都知道同性电荷的物品之间是有排斥力的。这里面有一个观察电的仪器就是验电器,这个验电器是一个简单的观察电的仪器。其实,“验电器”这个词的词缀来源于希腊语,在希腊语中的意思是“展示”。“望远镜”和“显微镜”这两个词是这个词的衍生词。
这个仪器并不复杂,如果你想动手试一试,你也可以自己做出这样一个仪器。你可以在软木塞的中间插入一个金属的中轴杆,将中轴杆的一头露在上面。中轴杆的底端用蜡粘上两片锡箔片或者烟纸片。最后用软木塞塞住瓶口,用火漆封好边,这样一个简单的验电器就做好了(图59)。如果用带电物品接触中轴杆露在外面的部分,那么两薄片就会感知带电。由于它们同时带上了同性电荷,它们会受到排斥力的相互作用力而互相分开。薄片的分开就是接触到中轴杆的物体带电的标志。
图59
如果你认为这个验电器做起来很麻烦,那么你可以做一个更加简单的验电器。虽说这个相对简单的验电器不是特别方便灵敏,但是效果还可以。在一根木棍上用线挂上两个接骨木仁小球,让两个小球紧紧地挨在一起。这样,一个相对简单的验电器就做好了。但无论多么简单它都是可以检验物体带电与否的。用被实验的物品轻轻接触小球,如果实验物品带电的话,另外一个小球就会偏离到一边(图60)。
图60
其实还有很多更加简单的验电器,你可以往插在软木塞上的大头针上悬一张对折的锡箔片。这也是一个验电器,带电物品一触及大头针,就会使锡箔片张开。这也可以达到测试的效果。