Александр Григорьевич Столетов (1839–1896)
А. Г. Столетов внес огромный вклад в развитие русской физики. Ему принадлежат капитальные исследования в области магнетизма и фотоэлектрических явлений, он создал методику исследования магнитных свойств материалов и электрического разряда в газах. Его исследования магнитных свойств железа легли в основу методов расчета электрических машин. Благодаря этому А. Г. Столетов является также и одним из основателей современной электротехники.
Александр Григорьевич Столетов родился во Владимире на Клязьме 10 августа 1839 года в небогатой семье. Он был одним из шести детей, общительным, жизнерадостным ребенком, но со слабым здоровьем. В воспитании детей исключительную роль играла его мать, очень умная женщина. Большая одаренность и любовь к умственным занятиям обнаружились в нем очень рано. Без посторонней помощи он сам научился читать и писать; пятилетним ребенком он свободно читал; в девятилетием возрасте стал вести дневник, писал стихи. Склонность к самостоятельной литературной работе получила дальнейшее развитие в период его обучения в средней школе — во Владимирской гимназии, в которую А. Г. Столетов поступил в десять лет. Вместе с двумя товарищами он участвовал в составлении рукописного журнала «Сборник», где помещал свои стихи, не — воды и рассказы под названием «Мои воспоминания». Он почти наизусть выучил многие произведения великих русских мастеров слова.
В школьные годы А. Г. Столетов интересовался многими предметами и окончил гимназию с золотой медалью.
В том же году А. Г. Столетов поступил в Московский университет на математическое отделение физико — математического факультета. Здесь, в студенческие годы, у него развилась настоящая любовь к физике, хотя условия университетского преподавания этому способствовали весьма мало. Физической лаборатории тогда не существовало, а курс теоретической, или математической, физики, как она в те времена называлась, не читался вовсе.
Способности А. Г. Столетова и его интерес к физике были замечены профессором физики Н. А. Любимовым, который в I860 году, по окончании А. Г. Столетовым курса, оставил его при университете для подготовки к профессорскому званию.
В 1862 году А. Г. Столетов получил заграничную командировку и уехал в Гейдельберг, его привлекли имена знаменитых ученых — Кирхгофа, Гельмгольца и Бунзена. Во время заграничной командировки, длившейся три с половиной года, А. Г. Столетов работал в Геттингене, Гейдельберге у физика Кирхгофа и в Берлине. Он побывал в Париже, где ознакомился с постановкой преподавания в Сорбонне (Парижском университете).
Вернувшись в Москву, А. Г. Столетов сразу принялся за преподавательскую работу. Он ввел два новых курса — математической физики и физической географии, отсутствие которых в учебных планах считал недопустимым.
После защиты диссертации в 1869 году он получил звание Доцента по кафедре физики и приступил к чтению лекций по теоретической физике, стал хлопотать об организации физической лаборатории и вести подготовительную работу по подбору задач для физического практикума.
Физической лаборатории по — прежнему не было, и тогда А. Г. Столетов организовал физический кружок у себя на квартире. В кружке читались рефераты, велись оживленные споры, обсуждались исследовательские работы. А. Г. Столетов объединил вокруг себя молодых физиков; первыми его учениками были знаменитые впоследствии русские ученые Н. А. Умов, Н. Е. Жуковский и многие другие. Его кружок посещал и знаменитый астроном Ф. А. Бредихин.
Деятельность А. Г. Столетова развернулась еще шире после защиты им в 1872 году докторской диссертации. Экспериментальную часть диссертации он выполнил во время шестимесячной командировки в 1871 году в Гейдельберг в лабораторию Кирхгофа, который высоко ценил дарования А. Г. Столетова и охотно предоставил ему место в своей лаборатории. В 1873 году А. Г. Столетов был утвержден ординарным профессором.
Настойчивые хлопоты А. Г. Столетова наконец увенчались успехом: в Московском университете наконец появилась физическая лаборатория, где не только выполнялись учебные работы студентов, но и велась экспериментальная научно — исследовательская работа. В ней работали и студенты, и профессор с его помощниками, и молодые ученые. В этой лаборатории А. Г. Столетов осуществил свои замечательные исследования, прославившие его имя.
Он работал по электростатике, магнетизму, электромагнетизму, по критическому состоянию тел, по фотоэлектрическим явлениям.
В последние годы жизни А. Г. Столетова в созданной им лаборатории работал впоследствии прославленный физик П. Н. Лебедев.
Огромную ценность представляли не только добытые А. Г. Столетовым фактические результаты, но и открытые им закономерности и методы экспериментального исследования.
Давно уже было известно, что если поместить железо в соседстве с магнитом или проводником, по которому течет электрический ток, т. е. поместить железо в магнитное поле, то железо намагнитится. Величину, показывающую, как изменяется намагниченность с изменением магнитного поля. А. Г. Столетов назвал функцией намагничения (теперь она называется магнитной восприимчивостью). Чем больше магнитная восприимчивость, тем, при данной величине магнитного поля, будет больше намагничение.
В своем замечательном «Исследовании функции намагничения мягкого железа» А. Г. Столетов поставил себе целью установить зависимость магнитной восприимчивости от величины намагничивающего поля. Он показал, что магнитная восприимчивость непостоянна. С возрастанием магнитного поля она сначала растет медленно, а потом все быстрее и быстрее. Достигнув наибольшей величины, магнитная восприимчивость, несмотря на увеличение намагничивающего поля, начинает убывать. Наличие максимума магнитной восприимчивости, впервые установленного А. Г. Столетовым, оказалось основным свойством сильно магнитных материалов (ферромагнетиков). При исследовании функции намагничения А. Г. Столетов применил особый, разработанный им метод. Испытуемому образцу железа он придал форму кольца. Чтобы намагнитить железо, по катушке, намотанной на это кольцо, пропускали ток. Величина намагниченности железа определялась по силе индукционного тока.
А. Г. Столетов прекрасно понимал практическое значение этой своей работы. Он писал: «Знание свойств железа относительно временного намагничения также необходимо здесь, как необходимо знакомство со свойствами пара для теории паровых машин».
Самой же выдающейся работой А. Г. Столетова стало его исследование влияния света на электрические разряды в газах. А. Г. Столетов построил первый фотоэлемент, который назвал воздушным элементом, он установил важный закон разряда в газах, получивший название закона Столетова.
Опыт, произведенный А. Г. Столетовым, был очень прост. А. Г. Столетов поставил друг перед другом тщательно очищенную цинковую пластинку и металлическую сетку. Пластинку он соединил с отрицательным полюсом электрической батареи, а сетку — с положительным, включив в цепь прибор для измерения электрического тока — чувствительный гальванометр. Все это представляло собой разомкнутую электрическую цепь, через которую ток не мог идти: между пластинкой и сеткой был непроводящий воздушный промежуток. Однако, когда через сетку на цинковую пластинку направлялся свет мощного источника (вольтова дуга), гальванометр показывал наличие тока.
Это явление было названо А. Г. Столетовым актиноэлектрическим. Теперь его называют фотоэлектрическим.
В этом исследовании А. Г. Столетов впервые применил гальванометр для изучения прохождения тока через газ (воздух). Ныне этот прием широко используется во всех исследованиях прохождения электричества через газы.
А. Г. Столетов впервые установил следующий чрезвычайно важный факт. Если при одном и том же освещении пластинки постепенно увеличивать напряжение, вызывающее ток, то электрический ток сначала будет быстро возрастать, затем его величина будет изменяться все медленнее и медленнее, пока не достигнет максимального значения, которое называют током насыщения. Причина этого явления теперь
