Измерване на електрически заряд

Измерване на електрически заряд. изпитате Миликан

Една от фундаменталните константи във физиката - елементарния електричен заряд. Това е количество скалар характеризира способността на физически тела да участват в електромагнитно взаимодействие.

Елементарен електричен заряд, се счита за най-положителен или отрицателен заряд, които не могат да бъдат разделени. Неговата стойност е равна на размера на таксата за електрон.

Това природно възникващо електрически заряд винаги е цяло число елементарни заряди в 1752 предложи добре известен политик Бенджамин Франклин, политик и дипломат, и се занимават с повече научноизследователски и иновационни дейности, първият американец, който става член на Българската академия на науките.

Франклин Ако предположението е вярно, и електрическия заряд на всяка заредено тяло или системи от органи се състои от няколко елементарни такси, тази такса може да бъде променена поетапно със стойност като такси число електрони.

той е първият, който да потвърди, и доста точно да определи таксата за електрон с опит от американски учен, професор в Университета на Чикаго, Робърт Миликан.

изпитате Миликан

Шофиране опит Миликан

Първият му опит с известния маслото пада Millikan похарчени през 1909 г., заедно с неговия помощник Харви Флетчър. Говори се, че първият опит е планирал да прави с водни капки, но те изчезнаха в рамките на няколко секунди, което очевидно не е било достатъчно, за да получите резултат. Тогава Milliken Флетчър изпратено до аптеката, където той е купил спрей бутилка и флакон с масло в продължение на часове. Това беше достатъчно, за да изпитате успех. Впоследствие Milliken получава Нобелова награда за него, и Флетчър докторска степен.

Какво е състояла от експеримента Millikan?

Електрифицирана капчиците на масло под влияние на гравитацията пада надолу между две метални плочи. Но ако между тях да се създаде електрическо поле, тя ще се пази от падане на капката. Чрез измерване на силата на тока област, може да се определи таксата на капчицата.

Две метални пластини на експериментаторите кондензатор, разположени в съда. Към нея се въвежда чрез спрей фини капчици масло, които стават отрицателно заредени при пръскането в резултат на въздуха триене.

При липса на електрическо поле капчица пада

Под влияние на гравитационните Fw = мг капчици започват да падат надолу. Но тъй като те не са във вакуум, но в среда, която не им позволява да свободно падане Air съпротива сила Fres = 6πηrv 0. където η - вискозитет на въздух. Когато Fw и Fres компенсира падането става равномерно със скорост V 0. Чрез измерване на тази скорост, ученият определя радиус на спада.

Капчица "флоат" под въздействието на електрическо поле

Ако по време на капчици падат върху напрежение плоча се прилага така, че горната плоча получаване на положителен заряд и долната отрицателен, спадът спря. Той нека електрическото поле, произтичащо. Както капчици висят. Това стана, когато сила Fr уравновеси със сила, упражняван от електрическото поле Fr = ЕЕ,

където Fr - резултантната сила на тежестта и силата на Архимед.

Е, как да се гарантира, че капчица дълго остана неподвижен, че е много трудно, Миликан и Флетчър са създали една област, в която капките след спирането започва да се придвижва нагоре на много ниска скорост с. В този случай,

Експериментите се повтарят няколко пъти. Такси капчици докладвани им излъчване на ултравиолетова лъч или инсталация. Но всеки път, когато общият размер на разходите на спада винаги е равна на няколко елементарни такси.

В 1911 грама. Milliken установено, че количеството електронен заряд е 1.5924 (17) х 10 -19 Cl. Ученият е направил грешка, като само 1%. Модерна стойност е 1.602176487 (10) х 10 -19 Cl.

изпитате Жофе

Аврам Fodorovich Ioffe

Аз трябва да кажа, че почти едновременно с Milliken, но независимо от това, подобни експерименти, провеждани български физик Аврам Фьодорович Йофе. Неговата организация на експеримента е била сходна с инсталирането на Миликан. Но от кораба е евакуиран, и това е евакуиран. Вместо маслените капчици Ioffe използва фини частици от цинков изисква. Тяхното движение се наблюдава при микроскоп.

3 - метална плоча

5 - ултравиолетов излъчвател

Под действието на електростатично поле цинк сламката ангажиран капка. След като гравитационни прахови частици стават равни на силата, приложена върху него при спад в електрическо поле спря. Докато обвинението за прахови частици не се променя, тя продължава да виси неподвижно. Но ако това е работил с ултравиолетова светлина, заряда намалява, а балансът е нарушен. Тя започва да спада. Тогава увеличения размер на разходите по плочите. Съответно, електрическото поле се увеличава, и пуснете отново спря. Така направи няколко пъти. Като резултат, ние открихме, че всеки път частици такса прах варират от кратна на единичната стойност на заряда на частиците на.

Големината на заряда на частицата Ioffe не са изчислени. Но, след като прекара подобен опит през 1925 г. с физик NI Dobronravov леко модифициране на пилотна инсталация се използва вместо цинк и бисмут прашинки, потвърди теорията на фотоелектричния ефект.