Vom descrie experimentele privind măsurarea unei încărcări elementare - o sarcină a unui electron. Tot ce trebuie să înțelegeți informațiile pe care le aveți acum.
Primele experimente cele mai exacte privind măsurarea încărcării electronice au fost efectuate în 1906-1916. Fizicianul american R. Milliken (1868-1953) și independent de el în 1913 oamenii de știință din țara noastră AF Ioffe (1880-1960).
Milliken a reprezentat sarcina îndrăzneață pentru acea vreme: măsurarea încărcăturii electrice a picăturilor mici de ulei. Ioffe a măsurat un număr de zinc mic și praf de mercur. Pentru a face acest lucru a fost necesar să se măsoare o forță egală cu aproximativ 10-13 N, acționând asupra unei particule cu o masă de aproximativ 10-12 g.
Partea principală a instalației Mill-Liquane a constat din două plăci paralele, între care a fost creat un câmp electric omogen. În acest domeniu, picături de ulei au fost injectate cu ajutorul unui pulverizator. (Oil are o presiune scăzută a vaporilor saturați și astfel evaporarea picăturilor de experiență VRE-ring pot fi ignorate.) Întregul aparat a fost plasat în interiorul carcasei picior protecție la tem-peratura și presiunea aerului rămâne-Valis strict constant.
Atunci când uleiul a fost pulverizat, picăturile au fost electrificate și mutate sub influența gravitației, a câmpului electric și a altor forțe. În spatele mișcării picăturilor se poate observa într-un microscop printr-o fereastră specială.
mai întâi măsurată viteza de u0 picătură scădere constantă (V0 = const), sub forța gravitației cha-PVG, p0 Vg flotabilității și Fc forței de rezistență a aerului (aici p - p0 densitate uleiului - densitatea aerului și V - picături de volum). Forța de tracțiune la viteze reduse este direct proporțională cu viteza: Fc = bv. Coeficientul b depinde de raza picăturii și de viscozitatea aerului. Se poate determina.
Apoi, un câmp electric a fost creat între plăci, determinând picătura să se ridice în sus și viteza v a mișcării stabile a picăturii a fost măsurată sub acțiunea câmpului. Deoarece suma tuturor forțelor este zero atunci când se deplasează cu o viteză constantă, în primul caz viteza picului v0 este determinată de ecuația
Când picăturile de ulei au fost iradiate cu raze X, s-a observat o schimbare bruscă a vitezei picăturilor într-un câmp electric. Acest lucru a indicat că încărcarea picăturii sub influența razelor X sa schimbat rapid. X-ray-uri au fost săpate din picăturile electronilor individuali.
Încărcarea electronului corespunde valorii minime a sarcinii q a picăturii, determinată prin formula (3). Ca rezultat al numeroaselor experimente, Millikan a ajuns la valoarea încărcării electronice: e = 1,6 # 8729; 10 -19 Cl. Conform datelor moderne, valoarea secvenței elementare este:
e = 1,6021892 # 8729; 10 -19 Cl.
Ultimile două caractere sunt determinate cu o precizie de ± 46.
Cele mai exacte valori ale sarcinii electrice elementare sunt obținute prin observarea mișcării picăturilor încărcate de ulei într-un câmp electric.
