Квантование электрического заряда

Важно установить, какие элементарные частицы являются носителями

электрических зарядов. С этой целью Милликен в 1910 г. поставил следующий опыт (рис. 13). Пульверизатором 1 распылялось масло. Некоторые капельки масла вследствие трения о стенки трубки пульверизатора получали случайный электрический заряд вследствие возникновения трибоэлектричества. Заряженные капельки масла через отверстие в верхней пластине плоского конденсатора под действием сил гравитации поступали в зону однородного электрического поля плоского конденсатора. Подбором напряжения между пластинами создавалось такое однородное поле, которое уравновешивало вес капли:

. (1.54)

Здесь плотность масла ρ известна, а величина r₀ и напряженность поля Е_э,1 определялись экспериментально. Напряжение контролировалось вольтметром V, а радиус капли измерялся по скорости падения в отсутствии поля отсчетным микроскопом 3. Следовательно,

(1.55)

Как только капелька уравновешивалась электрическим полем, на короткое время включалась дуговая лампа 5 и под действием ультрафиолетового облучения капелька теряла заряд Δq. После этого путем изменения напряженности электрического поля между пластинами вновь добивались равновесия. Тогда

, (1.56)

а . (1.57)

Минимальная величина изменения Δq составила – 1,60∙10^-19 Кл. Частица, которая являлась носителем этого заряда, была названа электроном. Полный заряд на отдельно выбранной капельке всегда равнялся целому числу, умноженному на одну и ту же величину 1,60∙10^-19 Кл, т.е. на заряд электрона. Получается, что электрический заряд квантуется зарядом электрона.

Поиск по сайту: