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逮一只蟑螂,做一个电生理实验

已有 8505 次阅读 2014-6-7 21:43 |系统分类:科普集锦|关键词:蟑螂,电生理实验,DIY| DIY, 蟑螂, 电生理实验

1780年左右,意大利科学家Luigi Galvani在实验中意外发现,如果一根导线用两种不同的金属拼接而成,那么当导线的两端接触一只青蛙腿的两端时,青蛙腿会收缩,就像活青蛙一样(如下图所示)。这个实验开启了好几个重要而且实用的研究领域,包括电生理,神经科学,电化学,电池等等。


图片取自维基百科Galvani词条

值得指出的是,很多网站上对这个实验的解释是有问题的。一般解释说,由于不同金属的电子具有不同的“功函数”(workfunction),因此当它们连接在一起时,会形成接触电势(contactpotential),这个接触电势就像一个小电池一样,在青蛙腿中产生电流。然而这个说法是不对的。接触电势的确存在,但是接触电势并不能产生电流,因为两段导线中的电子处于平衡状态,化学势相等。

青蛙腿收缩的确是有电流通过其神经,这个电流是由于青蛙腿中的电解质溶液与两种不同的金属构成了一个化学电池。因为两种金属的化学活性不同,失去电子的能力也不同,它们在充满离子的溶液中就会产生产生电流。这正是化学电池的原理。Volta(伏打)受到Galvani的实验的启发,发明了世界上第一个电池(伏打电堆)。 

有趣的是,这个实验并不一定要用青蛙,一个有趣的网站www.backyardbrains.com介绍了如何用蟑螂腿或者蟋蟀腿等比较低等的无脊椎生物做这个实验。既可以为家里除害,又能与神奇的自然亲密接触。老薛赶紧逮了一只来尝试了这个有趣的实验。

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