4.斥力和吸力之間有什麼關係?它們之間是否有聯係,抑或是完全獨立的?
5.在虛空處在壓縮空氣中,在高溫下,電的強度是增還是減?
6.電和產生光的能力之間有什麼關係?這一關係可以得出什麼結論?
為了解答這些問題,杜菲進行了一係列實驗。他首先發。現能夠帶電的不僅限於琥珀之類的物品,任何東西,包括金屬都可以帶電,於是糾正了前人將物體分為“電的”,和“非電的”兩類的做法。為了證實一切物體都可以帶電,杜菲以自己的身軀做實驗。他讓助手用繩子把自己懸吊在天花板上,然後帶上電;當另一個人接近他時,從他身上發出電火花,產生劈劈啪啪的聲響。
杜菲最大的貢獻是分清兩種電。他把兩小塊軟木包上金箔,用絲線懸掛在天花板下,取一玻璃棒,用絲綢摩擦後,分別接觸這兩塊軟木,結果軟木互相排斥。他又做了一個實驗,取一鬆香棒,用羊皮摩擦後接觸一軟木,而用絲綢摩擦後的玻璃棒接觸另一軟木,結果發現兩塊軟木互相吸引。他再用其他許多材料繼續實驗,發現有的相互吸引,有的互相排斥。於是杜菲認定電有兩種。他把玻璃產生的電稱為“玻璃電”,鬆香產生的電叫“鬆香電”。
萊頓瓶的發明使電學研究又上了一個台階。1745年,德國的克萊斯特(1700~1748)做了一個實驗。他用鐵釘把電通到窄口藥瓶中,瓶中盛水,瓶子與其他物體絕緣。原來他是想把電存在水中。讀者也許會覺得他的想法太幼稚,請不要譏笑他,原始的觀念往往導致科學的重大發明,克萊斯特試驗果然有一定效果,他再用鐵釘將瓶內的水和外界接通時,出現了強烈的放電現象。
克萊斯特沒有放過這一現象,而是進一步尋找儲存電的規律。他發現,瓶口及外表麵必須幹燥(注:不然電就會沿表麵爬走了);如果瓶裏裝的是水銀或酒精,效果更好。
克萊斯特把這一發現寫信告訴了好幾位友人,他們都回信說重複做了實驗卻沒有能夠得到同樣的結果,原來克萊斯特在信中少說了一句話:實驗者在用釘子通電時,要手持瓶子的外表麵,人站在地上(注:也就是說,瓶子的外表麵必須接地)。由於這個原因,克萊斯特的發現沒有引起注意。
與時同時,另外有一位實驗家在荷蘭也做了類似的實驗。他是萊頓大學物理學教授穆欣布羅克。他把金屬槍管懸掛在空中,與起電機聯接,另從槍管引出一根銅線,浸入盛水的玻璃瓶中,助手一隻手拿著玻璃瓶,穆欣布羅克在一旁搖摩擦起電機。正在這時,助手無意識地將另一隻手碰到槍管,頓時感到電擊。於是穆欣布羅克自己來拿瓶子,當他一隻手碰到槍管時,果然也遭到強烈電擊。
穆欣布羅克不久寫信給友人,信中寫道:“蒙上帝憐憫,我才免於一死。我就是為法蘭西王國也不願再冒這個險了。”信中他詳細描述了實驗的條件,所用器材和人的姿勢。寫得如此真切,令有冒險精神的讀者無不躍躍欲試。後來這封信公開發表。許多人重複了萊頓的實驗,萊頓瓶也由此得名。
在用萊頓瓶做試驗的人當中,有一位法國電學實驗家叫諾勒特最出色。他改進了萊頓瓶,大大提高了電的容量。1748年他在巴黎讓二百多名僧人(修道士)在巴黎修道院前手拉手排成圓圈,讓領頭的和排尾的手握萊頓瓶的引線,當萊頓瓶放電時,幾百僧人同時跳起來,使在場的貴族們無不目瞪口呆。諾勒特組織的表演使電的聲威達到了高潮。
萊頓瓶的神奇不脛而走,消息傳到了美利堅合眾國,又引出一番轟轟烈烈韻情景,這時有一位有名的人物做了許多實驗。他就是美國駐英大使富蘭克林。