Для химических весов 0,005 миллиграмма предельный груз, который они еще могут обнаружить, поэтому, если взвешивается тело в 1 миллиграмм, то может быть отмечен недостаток или избыток в весе этого тела только в одну двухсотую его веса.

Если же взвесить надо 0,001 миллиграмма, то на химических весах этого сделать нельзя: они не обнаружат присутствия на их чашках такого груза.

Чтобы выйти из затруднения, какое создается при необходимости взвешивать количества вещества, далеко уходящие за пределы чувствительности химических весов, необходимо было создать или новый прибор, построенный на иных основаниях, чем химические весы, или же для всех весов типа химических создать такие условия, при которых чувствительность их стала бы во много раз большей. Оба эти пути были использованы в тех работах, где приходилось иметь место с ничтожными количествами вещества. Были созданы новые приборы для осуществления возможности производить взвешивание малых количеств вещества - «микро - весы».

Коромысло весов, построенных Варбургом и Имори, было сделано из стеклянных трубочек толщиной в 1 миллиметр и длиной в 8 сантиметров. Вместо призм сургучом были прикреплены тонкие кусочки бритвы. «Зайчик» от зеркальца, прикрепленного к коромыслу, показывал отклонения весов при нагрузке. Вес коромысла со всеми дополнительными частями был около 0,2 грамма. При нагрузке в 0,6 грамма на каждой стороне, чувствительность весов была такова, что можно было обнаружить разницу в весе в 0,002 - 0,003 миллиграмма.

На совершенно ином основании построены весы Сальвиони. Чувствительность их такова, что они могут отмечать уже 0,001 миллиграмма.

Как же сделаны эти весы?

Если один конец тонкой палочки укрепить, а другой обременять грузами, то палочка будет сгибаться, величина прогиба (стрелка прогиба) тем больше, чем больше подвешенный груз.

В весах Сальвиони были употреблены тонкие стеклянные нити, прогиб их отмечался с помощью микроскопа с окулярным микрометром, т.е. со шкалой.

Сальвиони применил свои весы к исследованию целого ряда интересных явлений, между прочим, он определил потерю в весе мускуса, т. - е. определил вес запаха.

Но самыми интересными, по тонкости и изяществу метода работы, весами можно считать весы, употребляемые в работе Рамзая и Грэя.

Весы эти были предложены Бертрамом Стилем и Кером Грантом.

Принцип, который лежит в основе их устройства, принцип обыкновенных весов, но метод пользования ими и сама их конструкция таковы, что чувствительность, получаемая при пользовании ими, весьма высока.

Особой формы коромысло сделано из четырех кварцевых стерженьков, толщиной около 0,5 миллиметра, спаянных между собой с пятым стерженьком, оканчивающимся клином. Острие этого клина покоится на полированной кварцевой пластинке, прикрепленной на верху латунной стойки. Вес коромысла с подвесной системой около 0,2 грамма. К одному плечу коромысла прикреплен кварцевый сосудик с воздухом, запаянный при определенной температуре и давлении, это дает возможность рассчитать вес этого воздуха. На другом конце коромысла помещается кварцевый противовес.

Весы помещаются в латунном ящике со стеклянным оконцем. С помощью насоса из ящика может быть удален воздух, о степени его разрежения говорит соединенный с ящиком манометр. Действие этих весов строится на известном законе Архимеда: всякое тело, прогруженное в жидкость или газ, как бы теряет в своем весе столько, сколько весят вытесненные им вещества.

Кварцевый сосудик, соединенный с коромыслом, вытесняет определенный объем воздуха, находясь в ящике весов. Но воздух в этом ящике, может быть по желанию разрежен насосом, поэтому потеря в весе сосудика может быть сделана или большей или меньшей.

Если мы представим себе, что при определенном давлении воздуха внутри ящика сосудик уравновешен своим противовесом, то, заставляя взвешиваемое тело действовать на коромысло совместно с сосудиком, мы равновесие нарушим.

Для восстановления равновесия придется уменьшить давление. Следовательно, регулируя давление насосом, можно прибавлять, или отнимать малые веса, т.е. производить взвешивание.

Излишние давления в 1 миллиметр соответствовали в опытах Рамзая такими изменениями в положении равновесия, что чувствительность весов достигала 0,0000004 миллиграмма.

От чрезвычайно малых нагрузок в миллионные доли миллиграмма, до взвешивания за один раз 60.000 килограмм - вот та широкая область, в какой в настоящее время применяются весы, принимая ту или иную форму, по воле конструктора, в зависимости от величины взвешиваемых грузов. Можно ли надеяться на расширение области доступных для измерения грузов? Можно ли думать, что могут быть взвешены грузы еще более тяжелые? Можно ли думать, что не встретится непреодолимых препятствий для обнаружения веса еще более легких масс? На эти вопросы развитие научной мысли дает положительный ответ, и мы в настоящее время имеем много тому доказательств. Вместе с тем, как наука создает сейчас картину строения вещества, проникая мыслью своей в сложную структуру элементов мироздания - атомов, она, можно сказать словами Рамзая, работает над тем, чтобы «увидеть невидимое, ощутить неощутимое и взвесить невесомое».

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.