Ioffe és milliken kísérletek
Számos kísérlet igazolta a legalacsonyabb elektromos töltéssel rendelkező részecskék létezését. Tekintsük az AF Ioffe szovjet tudósa által végzett kísérleteket, és függetlenül attól, hogy az amerikai R. Milliken tudós.
Először ismerkedjünk meg az ilyen kísérletekben használt fizikai jelenséggel. Ez a jelenség abból áll, hogy a fény hatása alatt (különösen az ultraibolya 1) negatív: a test töltése csökken. Például egy negatív töltésű cinklemez kisugárzódik az ultraibolya fény hatására (220. ábra).
A 221. ábra az AF Ioffe kísérletében használt beállítást mutatja. A zárt tartályban két, a vízszintesen elhelyezkedő P fémlemez volt. Az A kamrából a 0 lyukon keresztül a lemezek közötti térben a cink kis töltésű porrészecskéi esnek. Ezeket a foltokat mikroszkópban figyelték meg.
1. Az ultraibolya sugárzás az a sugárzás, amely a bőr bőrének barnítását okozza; nem csak napfényben, hanem különleges elektromos lámpák fényében is kapható.
Tegyük fel, hogy a porrészecske k negatív töltésű. A gravitáció hatása alatt az FT csökkenni kezd. De csökkenése késhet, ha az alsó lemez negatív töltéssel van töltve, a felső pedig pozitív. A lemezek elektromos mezőjében a Fel elektromos erő hatással lesz a porrészecskékre. Ez az erő arányos a porszemcsék töltetével: minél nagyobb a porszemcse, annál nagyobb lesz a Fel ereje; eljárva rajta. Feltöltheti a lemezt, hogy ez az erő kiegyensúlyozza a gravitációt: Fel = FT. Ilyen körülmények között a porrészecske egyensúlyban marad a kívánt ideig. Ezután csökkentette a porszemcsék negatív töltését azáltal, hogy ultraibolya fényben hatott rá. A por kezdett esni, mert az erő Fel volt. hogy a porra lerakódott töltés csökkenése következtében csökkent. A lemezek további feltöltésről való tájékoztatása, és ezáltal a lemezek közötti elektromos mező megerősítése, a porrészecske ismételt leállítása. Ez többször történt.
Ioffe Abram Fedorovich (1880-1960) egy szovjet fizikus, akadémikus. Számos felfedezése van a szilárdtest-elmélet, a dielektrikumok és a félvezetők területén. A.F, Ioffe a Szovjetunió fizikai kutatásának egyik legnagyobb szervezője.
A kísérletek azt mutatták, hogy ebben az esetben a folt töltetének minden változása többszörös (azaz 2,3, 4, 5 stb.) Nagyobb volt, mint a porszemcsék kezdeti töltése. Ennek következtében a porszemcse töltése bizonyos részekben megváltozott. Ebből a kísérletből AF Ioffe arra a következtetésre jutott: "Amikor ultraibolya fényben megvilágítják, a porszemetet nem folyamatosan, hanem külön adagokban elveszti a negatív töltés. A porrészecske töltését mindig az e0 elemi töltés egész számú többszörös értéke adja meg. De a porrészecskékből származó töltés egy anyagdarabkával együtt távozik. Következésképpen a természetben van olyan anyag részecskéje, amelynek legkisebb töltete van, amely már nem osztható. Ezt a részecskét elektronnak nevezték. "
Az elektrontöltet értékét először R. Milliken határozta meg. Kísérleteiben kis olajcseppeket használ, mozgásukat az elektromos térben.
Az elektron tömege 9,1 x 10-28 g volt, ez 3700-szor kevesebb, mint a hidrogén molekula tömege, a legkisebb az összes molekulából. Az elektromos töltés az egyik alapvető tulajdonsága egy elektron. Nem lehet elképzelni, hogy ez a töltés "eltávolítható" egy elektronból, ez egy elektron elválaszthatatlan tulajdonsága. Az elektron a legkisebb negatív töltésű részecske.
Exercise. A leírt kísérletben az alsó lapot negatívan töltöttük fel. A korábban egyensúlyban lévő csepp felfelé mozdult. Hogyan változott a díja? Megnövekedett vagy csökkent az elektronok száma?