2.1 Фундамент электроники был заложен трудами физиков в XVIII– XIX в.

Первые в мире исследования электрических разрядов в воздухе осуществили

академики Ломоносов и Рихман в России и независимо от них американский

ученый Франкель. В 1743 г. Ломоносов в оде "Вечерние размышления о божьем

величие" изложил идею об электрической природе молнии и северного сияния.

Уже в 1752 году Франкель и Ломоносов показали на опыте с помощью "громовой

машины", что гром и молния представляют собой мощные электрические разряды

в воздухе. Ломоносов установил также, что электрические разряды имеются в

воздухе и при отсутствии грозы, т.к. и в этом случае из "громовой машины"

можно было извлекать искры. "Громовая машина" представляла собой Лейденскую

банку установленную в жилом помещении. Одна из обкладок которой была

соединена проводом с металлической гребенкой или острием укрепленным на

шесте во дворе.

В 1753 г. во время опытов был убит молнией, попавшей в шест, профессор

Рихман, проводивший исследования. Ломоносов создал и общую теорию грозовых

явлений, представляющую собой прообраз современной теории гроз. Ломоносов

исследовал также свечение разряженного воздуха под действием машины с

трением.

В 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургической академии –

Василий Владимирович Петров впервые, за несколько лет до английского физика

Дэви, обнаружил и описал явление электрической дуги в воздухе между двумя

угольными электродами. Кроме этого фундаментального открытия, Петрову

принадлежит описание разнообразных видов свечения разряженного воздуха при

прохождении через него электрического тока. Свое открытие Петров описывает

так: "Если на стеклянную плитку или скамеечку со стеклянными ножками будут

положены 2 или 3 древесных угля, и если металлическими изолированными

направителями, сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать

оные один к другому на расстоянии от одной до трех линий, то является между

ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее

или медлительнее разгораются, и от которого темный покой освещен быть

может. " Работы Петрова были истолкованы только на русском языке,

зарубежным ученым они были не доступны. В России значимость работ не было

понято и они были забыты. Поэтому открытие дугового разряда было приписано

английскому физику Дэви.

Начавшееся изучение спектров поглощения и излучения различных тел привело

немецкого ученого Плюккера к созданию Гейслеровых трубок. В 1857 году

Плюккер установил, что спектр Гейслеровой трубки, вытянутой в капилляр и

помещенной перед щелью спектроскопа, однозначно характеризует природу

заключенного в ней газа и открыл первые три линии так называемой

Бальмеровской спектральной серии водорода. Ученик Плюккера Гитторф изучал

тлеющий разряд и в 1869 году опубликовал серию исследований

эл./проводимости газов. Ему совместно с Плюккером принадлежат первые

исследования катодных лучей, которые продолжил англичанин Крукс.

Существенный сдвиг в понимании явления газового разряда был вызван

работами английского ученого Томсона, открывшего существование электронов и

ионов. Томсон создал Кавендишскую лабораторию откуда вышел ряд физиков

исследователей электрических зарядов газов(Таундсен, Астон, Резерфорд,

Крукс, Ричардсон). В дальнейшем эта школа внесла крупный вклад в развитие

электроники. Из русских физиков над исследованием дуги и практическим ее

применением для освещения работали: Яблочков (1847–1894), Чиколев

(1845–1898), Славянов(сварка, переплавка металлов дугой),

Бернардос(применение дуги для освещения). Несколько позднее исследованием

дуги занимались Лачинов и Миткевич. В 1905 году Миткевич установил природу

процессов на катоде дугового разряда. Не самостоятельным разрядом воздуха

занимался Столетов (1881–1891). Во время его классического исследования

фотоэффекта в Московском университете Столетов для эксперимента построил

"воздушный элемент" (В.Э.) с двумя электродами в воздухе, дающим

электрический ток без включения в цепь посторонних ЭДС только при внешнем

освещении катода. Столетов назвал этот эффект актиноэлектрическим. Он

изучал этот эффект как при повышенном атмосферном давлении, так и при

пониженном. Специально построенная Столетовым аппаратура давала возможность

создавать пониженное давление до 0,002 мм. рт. столба. В этих условиях

актиноэлектрический эффект представлял собой не только фототок, но и

фототок усиленный самостоятельным газовым разрядом. Свою статью об открытии

этого эффекта Столетов закончил так: "Как бы ни пришлось окончательно

сформулировать объяснение актиноэлектрических разрядов, нельзя не признать

некоторые своеобразные аналогии между этими явлениями и давно знакомыми, но

до сих пор малопонятными, разрядами Гейслеровых и Круксовых трубок. Желая

при моих первых опытах ориентироваться среди явлений представляемых моим

сетчатым конденсатором я невольно говорил себе, что перед мной Гейслеровая

трубка, могущая действовать и без разряжения воздуха с посторонним светом.

Там и здесь явления электрические тесно связанны со световыми явлениями.

Там и здесь катод играет особую роль и по-видимому распыляется. Изучение

актиноэлектрических разрядов обещает пролить свет на процессы

распространения электричества в газах вообще…" Эти слова Столетова всецело

оправдались.

В 1905 году Эйнштейн дал толкование фотоэффекту, связанного со световыми

квантами и установил закон названный его именем. Таким образом фотоэффект,

открытый Столетовым, характеризует следующие законы: