Самые знаменитые ученые России

«…Я расскажу в двух словах собственную историю, – писал Столетов одному из своих учеников, жаловавшемуся на свои болезни. – После командировки в 1862–1865 гг. я вернулся совсем больной с расстроенными нервами, головными болями, неисправным пищеварением и прочее. Сразу затянулся в преподавание двух предметов, отвлекавшее от не готовой еще диссертации. И в то же время лечился. На таком положении, получая от университета 500 р. и субсидию от старшего брата, пробился три года – до утверждения доцентом. Вслед за тем выдержал нервную горячку (накопилось!), которая вычеркнула целый год из моего академического существования. После бури воздух освежился, и теперь, перевалив за половину срока, обещаемого мне моей фамилией, могу мечтать о полном ее оправдании…»

Справившись с болезнью, Столетов вернулся к научной работе.

Московский университет не имел своей физической лаборатории. Чтобы ставить эксперименты приходилось выезжать за границу. Столетов энергично занялся организацией лаборатории. Он писал письма, прошения, ходил по казенным кабинетам, доказывал и, в конце концов, своего добился. Вокруг физической лаборатории сразу начал формироваться круг заинтересованных физиков, что, собственно, и положило начало знаменитой физической школе Столетова. Стоит отметить, что в число учеников и последователей Столетова входили такие ученые, как Н. А. Умов и Н. Е. Жуковский. Иногда вечерами холостой Столетов собирал друзей на своей квартире на Тверской улице. Случалось, что он сам садился за фортепьяно, а иногда аккомпанировал астроному Ф. А. Бредихину, прекрасно владевшему скрипкой.

В 1871 году Столетов начал работу над докторской диссертацией.

«Исследование функции намагничивания мягкого железа» целиком вышла из экспериментов, которые Столетов поставил в 1871 году в лаборатории Кирхгофа в Гейдельберге. «…В самом начале исследования, – писал Столетов, – я был поражен результатами. Оказалось, что при слабых намагничивающих силах функция намагничивания не только не остается постоянной, но возрастает весьма быстро и при некоторой величине намагничивающей силы достигает максимума; около него функция намагничивания достигает цифры, вчетверо, а то в впятеро превышающей все наблюденные для нее до сих пор».

В наше время петля гистерезиса известна (по крайней мере, должна быть известна) каждому ученику средней школы, но в то время считалось, что намагниченность железа прямо пропорциональна индукции намагничивающего внешнего поля. Выполненная Столетовым работа дала создателям электромашин ключ к пониманию и решению многих задач.

В 1872 году Столетова утвердили в должности ординарного профессора Московского университета.

Осенью того же года была открыта физическая лаборатория.

Первой лабораторной работой Столетова стал сложный опыт по определению соотношения между электростатическими и электромагнитными единицами. Коэффициент пропорциональности, как и предполагал Столетов, оказался близким к скорости света. Это подтвердило взгляд на свет как на электромагнитное явление, и поддержало справедливость теории Максвелла, в то время еще не являвшейся общепризнанной.

После работы о намагничивании железа имя Столетова становится известным в научных кругах. В 1874 году он был приглашен на торжества по случаю открытия при Кембриджском университете физической лаборатории. В 1881 году достойно представлял русскую науку на I Всемирном конгрессе электриков в Париже. Кстати, впервые на таком большом форуме русский физик делал специальный доклад о своих собственных исследованиях и активно работал в Комиссии по выбору электротехнических единиц измерения. По предложению Столетова была утверждена единица электрического сопротивления «ом».

В 1888 году Столетов начал исследование фотоэффекта.

За год до этого физик Г. Герц обнаружил, что электрическая искра гораздо легче проскакивает между двумя электродами, если эти электроды освещены ультрафиолетовыми лучами. В том же году физики Видеман и Эберт сделали необходимое уточнение: указанный эффект вызывался освещением отнюдь не любого электрода, а именно катода.

В своем опыте Столетов установил друг перед другом тщательно очищенную цинковую пластинку и металлическую сетку. Цинковую пластинку он соединил с отрицательным полюсом электрической батареи, а сетку – с положительным, включив в цепь чувствительный гальванометр. Все вместе представляло разомкнутую цепь, через которую ток проходить не мог, потому что между пластинкой и сеткой находился воздушный зазор. Однако, когда через металлическую сетку на цинковую пластинку был направлен свет мощной вольтовой дуги, гальванометр показал наличие в цепи тока.

Увеличив напряжение, Столетов обнаружил, что электрический ток в цепи сначала возрос, затем величина его стала изменяться заметно медленнее и, наконец, он принял некое максимальное значение, названное током насыщения. Стало ясно, что свет, падающий на цинковую пластинку, вырывает из нее электроны. При увеличении напряжения электроны быстрее «отгоняются» к сетке и электрический ток становится больше.