"Uamuzi wa malipo ya elektroni. Uamuzi wa malipo ya msingi ya umeme kwa electrolysis Upimaji wa malipo ya msingi

Noti ya mbinu... Wanafunzi tayari wanajua kuhusu elektroni kutoka kwa kozi ya kemia na sehemu inayolingana ya programu ya daraja la VII. Sasa inahitajika kuongeza uelewa wa chembe ya msingi ya jambo, kukumbuka kile ambacho kimesomwa, kuunganisha na mada ya kwanza ya sehemu ya "Electrostatics" na kuendelea na kiwango cha juu cha tafsiri ya malipo ya msingi. Inapaswa kukumbushwa katika akili ya utata wa dhana ya malipo ya umeme. Safari inayopendekezwa inaweza kusaidia kufichua dhana hii na kufikia kiini cha jambo.

Elektroni ina historia ngumu. Ili kufikia lengo kwa njia fupi iwezekanavyo, inashauriwa kuongoza hadithi kama ifuatavyo.

Kwanza kabisa, hakukuwa na jaribio moja ambalo elektroni za kibinafsi zingeshiriki. Ada ya msingi ilikokotolewa kwa misingi ya vipimo vya malipo hadubini, ikizingatiwa uhalali wa idadi ya dhana.

Kulikuwa na wasiwasi ambao kwa ujumla walipuuza ugunduzi wa elektroni. Msomi AF Ioffe, katika kumbukumbu zake kuhusu mwalimu wake VK Roentgen, aliandika: "Hadi 1906-1907 neno elektroni halipaswi kutamkwa katika Taasisi ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Munich. mahitaji".

Swali la wingi wa elektroni halijatatuliwa; haijathibitishwa kuwa malipo ya kondakta na dielectri zinajumuisha elektroni. Wazo la "elektroni" halikuwa na tafsiri isiyo na utata, kwa kuwa jaribio lilikuwa bado halijafunua muundo wa atomi (mfano wa sayari ya Rutherford ungeonekana mnamo 1911, na nadharia ya Bohr mnamo 1913).

Elektroni bado haijaingia katika ujenzi wa kinadharia. Nadharia ya elektroni ya Lorentz iliangazia msongamano wa chaji unaosambazwa kila mara. Katika nadharia ya conductivity ya metali, iliyoandaliwa na Drude, ilikuwa juu ya malipo ya pekee, lakini haya yalikuwa mashtaka ya kiholela, kwa thamani ambayo hakuna vikwazo vilivyowekwa.

Elektroni bado haijapita zaidi ya mfumo wa sayansi "safi". Kumbuka kwamba bomba la kwanza la elektroniki lilionekana mnamo 1907 tu.

Kwa mpito kutoka kwa imani hadi kusadikishwa, ilikuwa ni lazima kwanza kabisa kutenganisha elektroni, kuvumbua njia ya kipimo cha moja kwa moja na sahihi cha malipo ya msingi.

Tatizo hili lilitatuliwa na mwanafizikia wa Marekani Robert Millikan (1868-1953) katika mfululizo wa majaribio ya hila yaliyoanza mwaka wa 1906.

Robert Millikan alizaliwa mwaka 1868 huko Illinois katika familia maskini ya kikuhani. Alitumia utoto wake katika mji wa mkoa wa Macvocket, ambapo umakini mkubwa ulilipwa kwa michezo na kufundishwa vibaya. Mkuu wa shule ya sekondari ambaye alifundisha fizikia, alisema, kwa mfano, kwa wanafunzi wake wadogo: "Unawezaje kutoa sauti kutoka kwa mawimbi? Upuuzi, wavulana, yote haya ni upuuzi!"

Chuo cha Oberdeen hakikuwa bora, lakini Millikan, ambaye hakuwa na msaada wa kifedha, alipaswa kufundisha fizikia katika shule ya upili mwenyewe. Huko Amerika basi kulikuwa na vitabu viwili tu vya fizikia, vilivyotafsiriwa kutoka kwa Kifaransa, na kijana mwenye talanta hakuwa na shida yoyote ya kusoma na kufundisha kwa mafanikio. Mnamo 1893 aliingia Chuo Kikuu cha Columbia, kisha akaenda kusoma Ujerumani.

Millikan alikuwa na umri wa miaka 28 alipopokea ofa kutoka kwa A. Michelson kuchukua nafasi ya msaidizi katika Chuo Kikuu cha Chicago. Mwanzoni, alikuwa akijishughulisha hapa karibu na kazi ya ufundishaji na tu katika umri wa miaka arobaini alianza utafiti wa kisayansi, ambao ulimletea umaarufu ulimwenguni.

Uwiano wa nguvu inayofanya juu ya kushuka kwa wingu kwa kasi inayopata ni sawa katika kesi ya kwanza na ya pili. Katika kesi ya kwanza, nguvu ni mg, katika pili mg + qE, ambapo q ni malipo ya tone, E ni nguvu ya shamba la umeme. Ikiwa kasi katika kesi ya kwanza ni sawa na v 1 katika pili v 2, basi

Kujua utegemezi wa kasi ya kuanguka kwa wingu v kwenye mnato wa hewa, tunaweza kuhesabu malipo yanayohitajika q. Hata hivyo, njia hii haikutoa usahihi uliotaka, kwa sababu ilikuwa na mawazo dhahania ambayo yalikuwa nje ya udhibiti wa mjaribu.

Ili kuongeza usahihi wa vipimo, ilikuwa ya kwanza ya yote muhimu kutafuta njia ya kuzingatia uvukizi wa wingu, ambayo bila shaka ilitokea wakati wa kipimo.

Kutafakari juu ya tatizo hili, Millikan alikuja na mbinu ya kushuka ya classical, ambayo ilifungua uwezekano kadhaa usiotarajiwa. Tutaacha hadithi ya uvumbuzi kwa mwandishi mwenyewe:

"Nilipogundua kuwa kiwango cha uvukizi wa matone bado hakijulikani, nilijaribu kuja na njia ambayo ingeondoa kabisa thamani hii isiyojulikana. Mpango wangu ulikuwa kama ifuatavyo. Katika majaribio ya awali, uwanja wa umeme unaweza kuongeza au kupunguza kiwango kidogo tu. ya kuanguka kwa sehemu ya juu ya wingu chini ya ushawishi wa mvuto.Sasa nilitaka kukuza uwanja huo ili uso wa juu wa wingu ubaki kwenye urefu usiobadilika.Katika kesi hii, iliwezekana kuamua kwa usahihi kiwango cha uvukizi wa wingu na uzingatie katika mahesabu." Ili kutekeleza wazo hili, Millikan alitengeneza betri ya ukubwa mdogo inayoweza kuchajiwa, ambayo ilitoa voltage ya hadi 104 V (kwa wakati huo hii ilikuwa mafanikio bora ya majaribio). Ilimbidi atengeneze uwanja wenye nguvu za kutosha kwa wingu kushikiliwa, kama "jeneza la Muhammad", katika hali tete.

“Nilipoweka kila kitu tayari,” asema Millikan, “na wakati wingu lilipotokea, niliwasha swichi, na wingu lilikuwa kwenye uwanja wa umeme. , ambao ungeweza kuonekana kwa kutumia kifaa cha kudhibiti macho, kama Wilson alivyofanya Kama nilivyoona mwanzoni, kutoweka kwa wingu bila alama kwenye uwanja wa umeme kati ya sahani za juu na za chini kulimaanisha kuwa jaribio liliisha bure ... "

Walakini, kama ilivyotokea mara nyingi katika historia ya sayansi, kutofaulu kulizaa wazo mpya. Aliongoza kwa njia maarufu ya kushuka. "Majaribio ya mara kwa mara," anaandika Millikan, "ilionyesha kwamba baada ya wingu kutawanyika katika uwanja wa umeme wenye nguvu, mahali pake iliwezekana kutofautisha matone kadhaa ya maji tofauti" (iliyosisitizwa na mimi - V.D.).

Jaribio "ambalo halijafanikiwa" lilisababisha ugunduzi wa uwezekano wa kuweka usawa na kutazama matone ya mtu binafsi kwa muda mrefu wa kutosha.

Lakini katika kipindi cha uchunguzi, wingi wa matone ya maji ulibadilika sana kama matokeo ya uvukizi, na Millikan, baada ya siku nyingi za kutafuta, alibadilisha majaribio na matone ya mafuta.

Utaratibu wa majaribio uligeuka kuwa rahisi. Wingu huundwa kati ya sahani za condenser kwa upanuzi wa adiabatic. Inajumuisha matone yenye malipo ya ukubwa tofauti na ishara. Wakati uwanja wa umeme umewashwa, matone na malipo ya jina sawa na malipo kwenye sahani ya juu ya capacitor haraka huanguka, na matone yenye malipo ya kinyume yanavutiwa na sahani ya juu. Lakini idadi fulani ya matone ina malipo hayo kwamba nguvu ya mvuto ni uwiano na nguvu ya umeme.

Baada ya dakika 7 au 8, wingu hutengana, na idadi ndogo ya matone hubakia kwenye uwanja wa mtazamo, malipo ambayo yanafanana na usawa huo wa nguvu.

Millikan aliona matone haya kama nukta angavu tofauti. "Historia ya matone haya kawaida huendelea kama hii," anaandika. "Katika kesi ya nguvu kidogo ya mvuto juu ya nguvu ya shamba, huanza kuanguka polepole, lakini kwa kuwa hupuka polepole, harakati zao za kushuka huacha hivi karibuni. na zinakuwa hazina mwendo kwa muda mrefu kabisa.Kisha shamba huanza kutawala, na matone huanza kupanda polepole.Kuelekea mwisho wa maisha yao katika nafasi kati ya bamba, mwendo huu wa kwenda juu unakuwa wa kasi sana, na wanavutiwa. kwa kasi ya juu kwa sahani ya juu."

Mchoro wa vifaa vya Millikan, kwa msaada wa ambayo matokeo ya uamuzi yalipatikana mnamo 1909, imeonyeshwa kwenye Mchoro 17.

Chumba C kilikuwa na capacitor ya gorofa iliyofanywa kwa sahani za shaba za pande zote M na N na kipenyo cha cm 22 (umbali kati yao ulikuwa 1.6 cm). Shimo ndogo p lilifanywa katikati ya sahani ya juu ambayo matone ya mafuta yalipita. Mwisho huo uliundwa kwa kupuliza kwenye ndege ya mafuta kwa kutumia dawa. Katika kesi hiyo, hewa ilikuwa imetakaswa hapo awali kutoka kwa vumbi kwa kuipitisha kupitia bomba na pamba ya kioo. Matone ya mafuta yalikuwa na kipenyo cha cm 10-4.

Voltage ya 104 V ilitolewa kutoka kwa betri ya kuhifadhi B hadi sahani za capacitor. Kutumia kubadili, iliwezekana kusambaza sahani kwa muda mfupi na hivyo kuharibu shamba la umeme.

Matone ya mafuta yaliyoanguka kati ya sahani M na N yaliangazwa na chanzo chenye nguvu. Tabia ya matone ilizingatiwa perpendicular kwa mwelekeo wa mionzi kupitia darubini.

Ions zinazohitajika kwa condensation ya matone ziliundwa na mionzi ya kipande cha radium 200 mg kwa wingi iko umbali wa 3 hadi 10 cm kutoka upande wa sahani.

Kwa msaada wa kifaa maalum, gesi ilipanuliwa kwa kupunguza pistoni. Baada ya sekunde 1-2 baada ya upanuzi, radium iliondolewa au kufichwa na ngao ya risasi. Kisha uwanja wa umeme ukawashwa na uchunguzi wa matone kwenye darubini ulianza.

Bomba lilikuwa na kiwango ambacho kiliwezekana kuhesabu umbali uliosafirishwa na tone kwa muda fulani. Muda ulirekodiwa na saa sahihi yenye kufuli.

Wakati wa uchunguzi, Millikan aligundua jambo ambalo lilitumika kama ufunguo wa mfululizo mzima wa vipimo vilivyofuata vya gharama za msingi za kibinafsi.

"Wakati wa kufanya kazi kwenye matone yaliyosimamishwa," anaandika Millikan, "nilisahau kuwazuia kutoka kwenye mionzi ya radium mara kadhaa. katika kesi ya kwanza ilikuwa ion chanya, na katika kesi ya pili ilikuwa ion hasi.

Hakika, kupima kasi ya kushuka sawa mara mbili, mara moja kabla na mara ya pili baada ya kukamatwa kwa ion, ningeweza kuwatenga kabisa mali ya kushuka na mali ya kati na kufanya kazi kwa kiasi kinacholingana na malipo tu. ya ioni iliyokamatwa."

Ada ya msingi ilikokotolewa na Millikan kulingana na mambo yafuatayo. Kasi ya kushuka ni sawa na nguvu inayofanya juu yake na haitegemei malipo ya kushuka.

Ikiwa tone lilianguka kati ya sahani za capacitor chini ya hatua ya mvuto tu na kasi ya v 1, basi

Wakati shamba limewashwa, likielekezwa dhidi ya nguvu ya mvuto, nguvu ya kaimu itakuwa tofauti qE = mg, ambapo q ni malipo ya kushuka, E ni moduli ya nguvu ya shamba.

Kasi ya matone itakuwa sawa na:

v 2 = k (qE - mg) (2)

Ikiwa tunagawanya usawa (1) kwa (2), tunapata

Acha kushuka kunasa ayoni na chaji yake inakuwa sawa na q 'na kasi ya mwendo v 2'. Malipo ya ioni hii iliyonaswa inaonyeshwa na e. Kisha e = q ′ - q.

Kwa kutumia (3), tunapata

Thamani ni thabiti kwa tone fulani.

Kwa hivyo, malipo yoyote yaliyokamatwa na kushuka yatalingana na tofauti ya kasi (v ′ 2 -v 2), kwa maneno mengine, sawia na mabadiliko ya kasi ya matone kwa sababu ya kunaswa kwa ioni!

Kwa hivyo, kipimo cha malipo ya msingi kilipunguzwa kwa kipimo cha umbali uliosafirishwa na kushuka na wakati ambao umbali huu ulifunikwa.

Uchunguzi mwingi umeonyesha uhalali wa fomula (4). Ilibadilika kuwa thamani ya e inaweza kubadilika tu katika kuruka! Malipo e, 2e, 3e, 4e, nk daima huzingatiwa.

Millikan anaandika hivi: “Mara nyingi kushuka kulionekana kwa muda wa saa tano au sita, na wakati huo hakukamata ioni nane au kumi, lakini mamia kati ya hizo.” Kwa ujumla, niliona kunaswa kwa maelfu ya ayoni kwa njia hii, na katika hali zote, malipo yaliyokamatwa ... ilikuwa sawa kabisa na ndogo zaidi ya malipo yote yaliyokamatwa, au ilikuwa sawa na kizidishio kidogo cha thamani hii. Huu ni uthibitisho wa moja kwa moja na usiopingika kwamba elektroni sio. "wastani wa takwimu", lakini kwamba chaji zote za umeme kwenye ayoni ni sawa kabisa na chaji ya elektroni, au ni zidishi ndogo kamili za chaji hiyo.

Kwa hivyo, atomi, uwazi, au, kwa maneno ya kisasa, quantization ya malipo ya umeme imekuwa ukweli wa majaribio. Sasa ilikuwa muhimu kuonyesha kwamba elektroni ni, kwa kusema, iko kila mahali. Chaji yoyote ya umeme katika mwili wa asili yoyote ni jumla ya malipo sawa ya msingi.

Njia ya Millikan ilifanya iwezekane kujibu swali hili bila shaka.

Katika majaribio ya kwanza, malipo yaliundwa kwa ionizing molekuli za gesi zisizo na upande na mkondo wa mionzi ya mionzi. Malipo ya ioni zilizokamatwa na matone yalipimwa.

Wakati kioevu kinaponyunyiziwa na chupa ya kunyunyizia, matone hutiwa umeme kwa sababu ya msuguano. Hii ilijulikana sana nyuma katika karne ya 19. Je, gharama hizi zimehesabiwa kama tozo za ioni?

Millikan "hupima" matone baada ya kunyunyiza na kupima mashtaka kwa namna iliyoelezwa hapo juu. Uzoefu unaonyesha uwazi sawa wa chaji ya umeme.

Mnamo 1913 Millikan alifupisha matokeo ya majaribio mengi na akatoa thamani ifuatayo kwa malipo ya msingi: e = 4.774 · 10 -10 vitengo. malipo ya CGSE.

Hivi ndivyo mojawapo ya vipengele muhimu zaidi vya fizikia ya kisasa ilivyoanzishwa. Kuamua malipo ya umeme imekuwa shida rahisi ya hesabu.

Taswira ya elektroni... Jukumu muhimu katika kuimarisha wazo la ukweli wa elektroni lilichezwa na ugunduzi wa G.A. Wilson wa athari za mvuke wa maji kwenye ions, ambayo ilisababisha uwezekano wa kupiga picha za nyimbo za chembe.

Kisha Compton akaonyesha picha hiyo ikiwa na wimbo wa chembe za alpha, karibu na ambayo kulikuwa na alama ya vidole. "Unajua hii ni nini?" Compton aliuliza. “Kidole,” msikilizaji akajibu. "Katika hali hiyo," Compton alitangaza kwa dhati, "kipande hiki cha mwanga ni chembe."

Picha za nyimbo za elektroni hazikuwa tu zinaonyesha ukweli wa elektroni. Walithibitisha dhana kuhusu ukubwa mdogo wa elektroni na kuifanya iwezekanavyo kulinganisha na majaribio matokeo ya mahesabu ya kinadharia, ambayo radius ya elektroni ilionekana. Majaribio, ambayo yalianzishwa na Lenard katika utafiti wa uwezo wa kupenya wa mionzi ya cathode, ilionyesha kuwa elektroni za haraka sana zinazotolewa na dutu za mionzi hutoa nyimbo katika gesi kwa namna ya mistari ya moja kwa moja. Urefu wa wimbo ni sawia na nishati ya elektroni. Picha za nyimbo za chembe za alfa zenye nishati nyingi zinaonyesha kuwa nyimbo hizo zinajumuisha idadi kubwa ya nukta. Kila nukta ni matone ya maji yanayotokea kwenye ioni, ambayo huundwa kama matokeo ya mgongano wa elektroni na atomi. Kujua saizi ya atomi na mkusanyiko wao, tunaweza kuhesabu idadi ya atomi ambayo chembe ya α inapaswa kupita kwa umbali fulani. Hesabu rahisi inaonyesha kwamba chembe ya α lazima ipitishe takriban atomi 300 kabla ya kukutana na elektroni moja zinazounda ganda la atomiki kwenye njia yake na kuanika.

Ukweli huu unaonyesha kwa uthabiti kwamba ujazo wa elektroni ni sehemu isiyo na maana ya ujazo wa atomi. Njia ya elektroni yenye nishati kidogo imejipinda; kwa hivyo, elektroni polepole hupotoshwa na uwanja wa atomiki. Inazalisha vitendo zaidi vya ionization kwenye njia yake.

Kutokana na nadharia ya kutawanya, data inaweza kupatikana ili kukadiria pembe za mchepuko kama utendaji wa nishati ya elektroni. Data hizi zinathibitishwa vyema na uchambuzi wa nyimbo halisi. Sadfa ya nadharia na majaribio imeimarisha wazo la elektroni kama chembe ndogo zaidi ya jambo.

Upimaji wa malipo ya msingi ya umeme ulifungua uwezekano wa uamuzi sahihi wa idadi ya vipengele muhimu zaidi vya kimwili.

Kujua thamani ya e moja kwa moja hufanya iwezekanavyo kuamua thamani ya mara kwa mara ya msingi - mara kwa mara ya Avogadro. Kabla ya majaribio ya Millikan, kulikuwa na makadirio mabaya tu ya mara kwa mara ya Avogadro, ambayo yalitolewa na nadharia ya kinetic ya gesi. Makadirio haya yalitokana na hesabu za kipenyo cha wastani cha molekuli ya hewa na yalitofautiana ndani ya masafa mapana kutoka 2 · 10 23 hadi 20 · 10 23 1 / mol.

Hebu tufikiri kwamba tunajua malipo ya Q ambayo yamepitia suluhisho la electrolyte na kiasi cha dutu M ambacho kinawekwa kwenye electrode. Kisha, ikiwa malipo ya ion ni Ze 0 na wingi wake ni m 0, usawa

Ikiwa wingi wa dutu iliyowekwa ni sawa na mole moja, basi Q = F ni Faraday mara kwa mara, na F = N 0 e, kutoka wapi N 0 = F / e. Kwa wazi, usahihi wa kuamua mara kwa mara Avogadro hutolewa na usahihi ambao malipo ya elektroni hupimwa.

Mazoezi yalihitaji ongezeko la usahihi wa kubainisha viambajengo vya kimsingi, na hii ilikuwa mojawapo ya motisha ya kuendelea kuboresha mbinu ya kupima wingi wa chaji ya umeme. Kazi hii, ambayo tayari ni ya asili ya metrological, inaendelea hadi leo.

Thamani sahihi zaidi kwa sasa ni:

e = (4.8029 ± 0.0005) vitengo 10 -10. malipo ya CGSE;

N 0 = (6.0230 ± 0.0005) 10 23 1 / mol.

Kujua N 0, inawezekana kuamua idadi ya molekuli ya gesi katika 1 cm 3, kwa kuwa kiasi kilichochukuliwa na mole 1 ya gesi ni mara kwa mara inayojulikana tayari.

Kujua idadi ya molekuli za gesi katika 1 cm 3, kwa upande wake, ilifanya iwezekanavyo kuamua wastani wa nishati ya kinetic ya mwendo wa joto wa molekuli.

Hatimaye, malipo ya elektroni yanaweza kutumika kuamua Planck mara kwa mara na mara kwa mara Stefan-Boltzmann katika sheria ya mionzi ya joto.

Kazi iliongezwa kwenye tovuti ya tovuti: 2016-03-13

Ni bure

Jua gharama ya kazi

Roboti ya maabara

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ELEMENTARY CHARGE NA UZOEFU WA MILLIKEN

; font-family: "Arial" "xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA "> Lengo la roboti; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> utafiti wa mwendo wa matone yenye chaji katika sehemu za umeme na uvutano (jaribio la Millikan). Uamuzi wa malipo ya msingi.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Vifaa; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">: Kifaa cha Millikan, multimeter, chanzo cha voltage 0 ÷ 600 V, mikromita 1 mm - mgawanyiko 100, saa 2 za kusimama, miwani 18 x 18 mm, kubadili, tripod, tube.

; font-family: "Arial"; text-decoration: underline "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Uamuzi wa radii na malipo ya matone yanayochajiwa. Kipimo cha kasi ya mwendo wa matone kwa voltages na mwelekeo tofauti wa uwanja wa umeme ...

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1. Washa mfumo wa macho wa usakinishaji wa Millikan na urekebishe micrometer kwa kutumia glasi maalum ya kuhitimu.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2. Weka voltage hadi 300 V kwenye usakinishaji wa Millikan. Ingiza matone ya mafuta kwenye nafasi ya uchunguzi katika usakinishaji. Kurekebisha mfumo wa macho kidogo, angalia harakati za matone ya mafuta Ili kubadilisha mwelekeo wa matone, tumia kubadili kubadili mwelekeo wa shamba la umeme Kutoka kwenye matone yanayoonekana, chagua moja ambayo huenda kwa wima na kwa kasi ya chini. .Kwa kuwa ukubwa wa matone yanayotokana ni ndogo, inaweza kuzingatiwa kwa kiwango cha juu cha usahihi kwamba harakati inayozingatiwa tayari ni ya kutosha (tone hutembea kwa kasi ya mara kwa mara).

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3. Bainisha muda wa kusogea kwa kutumia saa ya kusimama; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> t; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> menyu ya kushuka iliyochaguliwa wakati wa kupita umbali fulani.; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> S; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, pamoja na muda wa harakati; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> t; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kushuka sawa wakati wa kupita umbali fulani.; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> S; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Umbali unaosafirishwa kwa kushuka hubainishwa kama bidhaa ya thamani ya mgawanyiko wa mikromita (angalia kipengee cha 1 cha kazi ) kwa idadi ya migawanyo ya mizani iliyopitishwa Ingiza data katika Jedwali 1. Rudia jaribio kwa matone machache (4 ÷ 6 matone).

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Jedwali 1.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Hakuna kushuka	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> U; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, В	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> S; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mm	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> t; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> с	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> S; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mm	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> t; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, pamoja na

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 4. Rudia jaribio kwa matone machache (matone 4 ÷ 6) kwa voltages kwenye kifaa cha Milliken cha 400 V. na 500 V. Jaza data kwenye jedwali 1.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 5. Kwa kutumia data iliyo katika Jedwali 1, hesabu kasi; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> hushuka kulingana na fomula (6) na (7) na, kisha, radii na malipo ya matone kulingana na fomula ( 8) na (9) Kwa kuwa malipo ya tone ni nambari kamili; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> n; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> malipo ya msingi; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (chaji ya elektroni):

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kisha unaweza kubainisha malipo haya ya msingi. Jaza jedwali la 2.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Jedwali la 2.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Hakuna kushuka	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, m / s	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, m / s	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> Q; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, cl	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> r; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> м	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> n	; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, Кл

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6. Fanya uchakataji wa matokeo ya hisabati. Shikilia grafu. Mfano wa jaribio umeonyeshwa kwenye Mchoro 1. .

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 7. Changanua matokeo yaliyopatikana na ufanye hitimisho kwa mujibu wa miongozo. Zingatia uthabiti wa hitimisho na lengo lililowekwa.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kielelezo 1.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Mfano wa jaribio la kubainisha chaji ya matone mbalimbali.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">
Nyenzo fupi za kinadharia

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Wazo la uwazi wa chaji ya umeme lilionyeshwa kwa mara ya kwanza na B. Franklin (1752). ya malipo yalithibitishwa kimajaribio na M. Faraday (1834) kwa kuzingatia sheria za elektrolisisi Thamani ya nambari ya chaji ya msingi (chaji ndogo zaidi ya umeme inayopatikana katika asili) ilikokotolewa kinadharia kwa kutumia nambari ya Avogadro A Kipimo cha majaribio cha moja kwa moja cha malipo ya msingi kilikuwa. iliyofanywa na R. Millikan (1908-1916) kwa kutumia njia ya matone ya mafuta Njia hiyo inategemea utafiti wa mwendo wa matone ya mafuta ya kushtakiwa katika uwanja sare wa umeme wa nguvu inayojulikana.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ē; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Kulingana na dhana za kimsingi za nadharia ya kielektroniki, chaji ya mwili hubadilika kama matokeo ya mabadiliko katika nadharia ya kielektroniki. idadi ya elektroni zilizomo ndani yake (au, katika hali fulani, ioni, ukubwa wa chaji ambayo ni mgawo wa malipo ya elektroni.) Kwa hivyo, malipo ya chombo chochote lazima ibadilike kwa ghafla na kwa sehemu ambazo zina nambari kamili. idadi ya malipo ya elektroni.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Millikan alipima chaji ya umeme iliyowekwa kwenye matone madogo ya duara ambayo yaliundwa na dawa.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> P; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na kupata chaji ya umeme kwa kuweka umeme kutokana na msuguano dhidi ya kuta za atomiza, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Kupitia shimo ndogo kwenye sahani ya juu ya capacitor ya gorofa; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> K; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> zilianguka kwenye nafasi kati ya bamba. Mwendo wa tone ulizingatiwa kupitia darubini.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> M; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kielelezo 2:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Mchoro wa usakinishaji. P - droplet atomizer, K - condenser, IP - umeme, M - darubini, h; font-family: "Alama" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - chanzo cha mionzi, P - uso wa meza.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">
Ili kulinda matone kutoka kwa mikondo ya hewa ya convection, condenser ilikuwa imefungwa kwenye casing ya kinga, joto na shinikizo ambalo liliwekwa mara kwa mara. Wakati wa kufanya majaribio, ilihitajika kuzingatia masharti yafuatayo:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1. Matone lazima yawe na hadubini ili:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> nguvu ya kielektroniki inayofanya kazi kwenye tone lililochajiwa, uwanja wa umeme ukiwashwa, ulizidi nguvu ya uvutano;
; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> chaji ya kushuka, na vile vile mabadiliko yake wakati wa mwalisho (kwa kutumia ionizer) yalikuwa sawa na idadi ndogo ya malipo ya msingi.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Hii hurahisisha kuweka msururu wa malipo ya kushuka kwa malipo ya msingi;

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2. Msongamano wa kushuka; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, 03 * 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kg / m; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> lazima iwe kubwa kuliko msongamano wa kati ya mnato.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, ambamo inasonga (hewa -; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, 293 kg / m; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">);

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3. Uzito wa tone haupaswi kubadilika wakati wa jaribio zima. Kwa hili, mafuta ambayo hutengeneza tone haipaswi kuyeyuka (mafuta huvukiza polepole zaidi kuliko maji).

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ikiwa sahani za capacitor hazikuchajiwa (nguvu ya uwanja wa umeme; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ē; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 0), kisha tone likaanguka polepole, likisonga kutoka bati la juu hadi chini.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Mara tu mabamba ya capacitor yalipochajiwa, kulikuwa na mabadiliko katika mwendo wa kushuka: katika kesi ya a. malipo hasi juu ya tone na malipo mazuri juu ya sahani ya juu ya capacitor tone ilipungua, na kwa wakati fulani ilibadilisha mwelekeo wake wa mwendo kwa kinyume - ilianza kupanda kwenye sahani ya juu.

Mlinganyo wa mwendo wa kushuka

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kujua kiwango cha kushuka kwa kukosekana kwa uwanja wa kielektroniki (chaji yake haikucheza jukumu) na kiwango cha kushuka. katika uwanja fulani wa kielektroniki unaojulikana na unaojulikana, Millikan inaweza kuhesabu malipo ya kushuka. Ili kuamua malipo, ni muhimu kuzingatia kwanza harakati za kushuka kwa kukosekana kwa uwanja wa kielektroniki.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ē; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">) Usawa wa nguvu umeonyeshwa kwenye Mchoro 3.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Katika kesi hii, nguvu tatu hutenda kwenye kushuka (ona Mchoro 3.a):

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mvuto; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mg, g; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 9.81 m / s; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">;
; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Jeshi la Archimedean; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Vg; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> F; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> A; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">,

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wapi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - msongamano wa hewa,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> V; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = (4/3); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> πr; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - punguza sauti,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> V; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - wingi wa hewa iliyohamishwa na kushuka;

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> nguvu ya upinzani yenye mnato iliyoonyeshwa na fomula ya Stokes; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kv; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> πηrv; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> FC; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, wapi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> η; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 1.82 * 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - 5; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kg / m * s - mnato wa hewa,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> r; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - radius ya kushuka,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - kasi ya kushuka.

; font-family: "Arial"; text-decoration: underline "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kumbuka; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">: Fomula ya Stokes ni halali kwa mpira unaosonga kwenye gesi, mradi tu eneo la mpira ni kubwa mara nyingi. kuliko njia ya bure Katika jaribio la Millikan, matone yalikuwa madogo sana kwamba alipaswa kuanzisha marekebisho muhimu katika mahesabu.wiani wa ufanisi wa droplet unaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa wiani wa dutu yake.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2 Sheria ya Newton imeonyeshwa kwenye mhimili; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> X; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kwa kesi inayolingana na Mtini. 3.a:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> +; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> kv; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> - ma; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (2)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wapi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> a; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - kuongeza kasi ambayo tone huanguka.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kwa sababu ya upinzani wa viscous, kushuka mara moja baada ya kuanza kwa harakati au mabadiliko katika hali ya harakati hupata kasi ya mara kwa mara (imara) na husogea sawasawa; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> a; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 0, na kutoka (1) unaweza kupata kasi ya matone. Wacha tuonyeshe moduli ya uthabiti. -kasi ya hali kwa kukosekana kwa uwanja wa umeme; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Kisha:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> /; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (3)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ukifunga mzunguko wa umeme wa capacitor (Mchoro 3.b), basi itachajiwa na uwanja wa umeme utaundwa ndani yake; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Ē; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> q; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (wacha iwe chanya) nguvu ya ziada itachukua hatua; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> qE; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, iliyoelekezwa juu (Mchoro 3.b).

"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA "> nguvu kutoka upande wa uwanja wa umeme (uwanja wa capacitor iliyochajiwa), malipo ya tone iko wapi,Ē - nguvu ya uwanja wa umeme, U - voltage kwenye sahani za capacitor; d ni umbali kati ya sahani.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> a); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> b); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kielelezo 3:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Inalazimisha kutenda kwenye kushuka:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> a); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kwa kukosekana kwa uwanja wa kielektroniki;; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> b); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mbele ya uwanja wa kielektroniki.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kama ilivyo katika hali ya kushuka bila malipo, zingatia hali thabiti ya mwendo. Sheria ya Newton katika makadirio kwenye mhimili; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> X; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na kwa kuzingatia hilo; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> a; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 0, itachukua fomu:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> +; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> qE; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> +; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> kv; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = 0 (4)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = [; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> - q; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">]; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> /; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (5)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wapi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - kasi ya hali ya utulivu ya kushuka kwa mafuta katika uwanja wa kielektroniki wa capacitor:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">< ; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0, ikiwa kushuka kutashuka,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">>; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0 ikiwa kitone kitasogezwa juu.

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (6)

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (7)

; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kutoka kwa fomula (6) na (7) unaweza kupata fomula za kubainisha chaji na radius ya matone kupitia kasi ya matone juu na chini:

; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">,; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (8)

; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ambapo kg m; font-family: "Arial"; vertical-align: super; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0.5; font-family: "Arial"; rangi: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> с; font-family: "Arial"; vertical-align: super; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - 0.5; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na

; font-family: "Arial"; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wapi (ms); font-family: "Arial"; vertical-align: super; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0.5

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Uamuzi wa malipo ya msingi kwa njia ya jaribio la kukokotoa

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kutoka kwa mlinganyo (5) inafuata kwamba kwa kupima kasi ya hali-tulivu.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> kwa kukosekana kwa uwanja wa umemetuamo na uwepo wake, kwa mtiririko huo, inawezekana kuamua tone la malipo ikiwa mgawo unajulikana; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> πηr; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Inaweza kuonekana kupata; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> inatosha kupima radius ya kushuka (mnato wa hewa unajulikana kutokana na majaribio mengine). kipimo cha moja kwa moja cha radius hii kwa kutumia darubini haiwezekani:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> r; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ina mpangilio wa ukubwa wa 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 4; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ÷; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> cm, ambayo inalinganishwa na urefu wa mawimbi ya mwanga. Kwa hiyo, darubini inatoa tu taswira ya kutofautisha ya kushuka, si kuruhusu kupima ukubwa wake halisi.Maelezo kuhusu kipenyo cha kushuka yanaweza kupatikana kutoka kwa data ya majaribio juu ya mwendo wake kwa kukosekana kwa uga wa kielektroniki.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na kutokana na kwamba; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> m - m; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> = 4; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> /; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> πr; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ - ρ; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">;

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wapi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ρ; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - msongamano wa tone la mafuta, kutoka (3) tunapata:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (10)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Katika majaribio yake, Millikan alibadilisha chaji ya tone kwa kuleta kipande cha radiamu kwenye condenser. ...; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1), kwa sababu hiyo kushuka kunaweza kuchukua chaji chanya au hasi ya ziada. uwezekano mkubwa itaambatanisha yenyewe ioni chanya.Kwa upande mwingine, nyongeza ya ioni hasi haijatengwa.Katika hali zote mbili, malipo ya kushuka yatabadilika na -; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ghafla; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - kasi ya mwendo wake; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> I; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> q; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> malipo ya kushuka yaliyobadilishwa kwa mujibu wa (5) huamuliwa na uwiano:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> q; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> = (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> I; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> +; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> g; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">); font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> /; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (11)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kutoka (5) na (11) thamani ya malipo iliyoambatishwa na kushuka imebainishwa:

; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> Δ; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> q; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> q; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> q; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> I; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">) /; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> k; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> Δ; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> v; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> /; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> E; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US "> (12)

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kulinganisha thamani za malipo ya kushuka sawa, mtu anaweza kuhakikisha kuwa mabadiliko ya malipo na malipo ya kushuka. yenyewe ni mafungu ya kiasi sawa; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> - malipo ya msingi. Katika majaribio yake mengi Millikan alipokea thamani tofauti za malipo; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> q; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> q; font-family: "Arial"; vertical-align: sub "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 0; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">, lakini daima zilikuwa nyingi za; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> ≈; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 7 * 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 19; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Cl kulingana na (1). Hivyo Millikan alihitimisha kwamba thamani; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> inawakilisha kiasi kidogo zaidi cha umeme kinachowezekana katika asili, yaani," sehemu au atomi ya umeme.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Maana ya kisasa ya" atomi "ya umeme; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">,; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 602 * 10; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial"; vertical-align: super "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 19; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Cl. Kiasi hiki ni chaji ya msingi ya umeme inayobebwa na elektroni yenye chaji hasi.; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na protoni yenye chaji; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.

; font-family: "Arial"; text-decoration: underline "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kumbuka; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">:; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> chembe ndogo za nyuklia zinazoitwa" quarks zina malipo sawa na 2/3 katika moduli; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na 1/3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Kwa hivyo kiasi cha chaji ya umeme inapaswa kuzingatiwa 1/3; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Lakini katika michakato ya atomiki na molekuli chaji zote ni zidishi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> e; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.

"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Usakinishaji wa majaribio

Millikan alipima chaji ya umeme kwenye matone ya duara ambayo yaliundwa na dawa na kuchajiwa kwa msuguano dhidi ya kuta za dawa. Kupitia shimo kwenye sahani ya juu ya condenser, matone yalianguka kwenye nafasi kati ya sahani na yalionekana kwa kutumia darubini. Ikiwa sahani hazijashtakiwa, tone litaanguka polepole. Kwa sahani zilizochajiwa, mwendo wa matone ulipungua na kubadilisha mwelekeo.

Kazi ya maabara inalingana kikamilifu na uzoefu wa Millikan. Uzoefu unapendekezwa kwa wanafunzi wawili. Kusanya ufungaji kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 4.

; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Unganisha kudumu (300; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> В; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">) na inayoweza kubadilishwa (kutoka 0 hadi; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 300; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> В; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">) matokeo ya chanzo cha voltage, ili uweze kupokea voltage ndani ya; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 300 ÷ 600; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> В; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Kupitia swichi ya mwelekeo wa sehemu, chanzo huunganishwa kwenye kifaa cha Millikan. Kipimo cha voltmita kimeunganishwa sambamba. mfumo wa macho wa vifaa vya Millikan umeunganishwa na pato; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6,3; font-family: "Arial" "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: "Arial" "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> В; font-family: "Arial '" xml: lang = "ru-RU" lang = "ru-RU"> chanzo cha voltage.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kielelezo 4. Usanidi wa kisasa wa majaribio ya kubainisha malipo ya msingi kwa kutumia kifaa cha Millikan

; font-family: 'Arial'; text-decoration: underline "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Makini; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> -; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> katika uwanja wa darubini (Mtini.; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 5) picha imebadilishwa.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Mtini.; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 5. Matone ya mafuta (vidoti vyeupe) kati ya sahani za condenser. Umbali kati ya alama za glasi ya kuhitimu katika sehemu ya macho ni 0.029; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> mm.

"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA "> Udhibiti"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> th"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA ">"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> maswali"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA ">"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA "> seti"xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> na"xml: lang =" uk-UA "lang =" uk-UA "> i

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1. Tengeneza sheria ya utozwaji tofauti.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2. Tengeneza sheria ya Stokes.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3. Nini maana ya kimwili ya mnato η? Kutoka kwa sheria gani ya kimwili tunaweza kupata mwelekeo wake?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 4. Je, ni nguvu gani hutenda kutokana na kuporomoka kwa jaribio la Millikan?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 5. Jinsi ya kukokotoa nguvu inayotenda kwenye chembe iliyochajiwa katika uwanja wa umeme wa capacitor?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6. Kwa nini katika jaribio hili kasi ya matone inaweza kuchukuliwa kuwa ya kudumu?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 7. Kwa nini hewa katika condenser huwa wazi kwa X-rays, miale ya urujuanimno au mionzi kutoka kwa dawa zenye mionzi?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 8. Kwa nini kasi ya matone ya hali ya uthabiti hubadilika kwa thamani maalum wakati wa mwalisho?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 9. Pata fomula (6).

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 10. Pata fomula (7).

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 11. Kwa nini, inapowashwa, tone linaweza kuchukua chaji ya ishara sawa na chaji yake yenyewe, kwa sababu malipo Je, mzunguko wa kukamata kwa tone la malipo sawa hutegemea joto, kwa malipo ya kushuka, kwa malipo ya ioni iliyokamatwa?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 12. Kwa nini huwezi kupima radius ya tone moja kwa moja kwa darubini?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 13. Fomula ya Stokes; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> F; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> =; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 6πη; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> rv; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> haitumiki ikiwa radius ya kushuka ni chini ya njia huru ya molekuli.; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> λ; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Kadiria wastani wa njia isiyolipishwa kwa shinikizo la angahewa na halijoto ya chumba. Baada ya kukokotoa radius ya matone kutoka kwa data ya majaribio, tathmini kama hali ni kuridhika kwamba radius ya kushuka; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> r; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">>>; font-family: 'Arial' "xml: lang =" en-US "lang =" en-US ">; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> λ; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> (yaani, fomula ya Stokes inatumika na usindikaji wa data kwa fomula (5 na 11) unakubalika.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 14. Eleza jinsi ya kubainisha malipo ya msingi kulingana na data ya majaribio.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 15. Chagua mfumo wa vitengo kwa ajili ya kuchakata data iliyopokelewa na uhesabu upya thamani zote za viambatisho vinavyohitajika katika mfumo huu.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 16. Kwa kutumia fomula (5), je, ukadiria voltage inayohitajika ili kuinua matone yanayobeba chaji sawa na chaji 3 za elektroni?

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 17. Kwa kutumia mbinu ya Millikan, unaweza kubainisha chaji ya elektroni. Mbinu gani nyingine za kubainisha malipo ya elektroni unaijua?

Fasihi

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 1; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Ioffe AF Mikutano na wanafizikia. Kumbukumbu zangu za kigeni

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> wanafizikia. L., Nauka, 1983.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 2; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Mitchell W. Wanasayansi na Wavumbuzi wa Marekani. M., Knowledge, 1975.

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 3; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">.; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> http://www.phywe.de

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 4; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">. Sivukhin D.V.; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kozi ya jumla ya fizikia: juzuu 5 - M., 1979. - Vol. 3," Umeme ".

; font-family: 'Arial' "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> 5.; font-family: 'Arial'; color: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU "> Kanuni za kurasimisha matokeo ya tafiti za majaribio katika vison ya roboti za maabara katika kozi" Msingi fizikia ". Vorobyova N. V., Gorchinsky O.D., Kovalenko V.F., 2004.; font-family: 'Arial'; rangi: # 000000 "xml: lang =" ru-RU "lang =" ru-RU ">

Agiza kazi leo na punguzo la hadi 25%

Ni bure

Jua gharama ya kazi

Parshina Anna, Sevalnikov Alexey, Luzyanin Kirumi.

Kusudi la kazi: jifunze jinsi ya kuamua thamani ya malipo ya msingi kwa electrolysis; kuchunguza njia za kuamua malipo elektroni.

Vifaa: chombo cha cylindrical na suluhisho la sulfate ya shaba, taa, electrodes, mizani, ammeter, chanzo cha voltage mara kwa mara, rheostat, saa, ufunguo, waya za kuunganisha.

Pakua:

Hakiki:

Ili kutumia onyesho la kukagua mawasilisho, jiundie akaunti ya Google (akaunti) na uingie ndani yake: https://accounts.google.com

Manukuu ya slaidi:

Kazi ya maabara Uamuzi wa malipo ya msingi kwa electrolysis Wanafunzi wa daraja la 10 shule ya sekondari Chuchkovskaya: Parshina Anna, Sevalnikov Aleksey, Luzyanin Roman. Mkuu: mwalimu wa fizikia Chekalina O.Yu.

Kusudi la kazi: kujifunza jinsi ya kuamua thamani ya malipo ya msingi kwa njia ya electrolysis; njia za kusoma za kuamua malipo ya elektroni. Vifaa: chombo cha cylindrical na suluhisho la sulfate ya shaba, taa, electrodes, mizani, ammeter, chanzo cha voltage mara kwa mara, rheostat, saa, ufunguo, waya za kuunganisha.

Tumekusanya mlolongo: Maendeleo:

Matokeo ya kazi yetu

Tulijifunza jinsi ya kuamua thamani ya malipo ya msingi kwa njia ya electrolysis, mbinu zilizojifunza za kuamua malipo ya elektroni. Pato:

V. Ya. Bryusov "Dunia ya elektroni" Labda elektroni hizi ni Ulimwengu ambapo kuna mabara matano, Sanaa, ujuzi, vita, viti vya enzi Na kumbukumbu ya karne arobaini! Pia, labda, kila atomi ni Ulimwengu, ambapo kuna sayari mia moja; Kuna kila kitu ambacho kiko hapa, kwa sauti iliyoshinikwa, Lakini pia kile ambacho hakipo hapa. Hatua zao ni ndogo, lakini bado ni zile zile Infinity zao, kama hapa; Kuna huzuni na shauku, kama hapa, na hata kuna kiburi sawa cha ulimwengu. Wenye hekima wao, wakiweka ulimwengu wao usio na mwisho katikati ya maisha, Haraka kupenya ndani ya cheche za siri Na kutafakari, kama nifanyavyo sasa; Na wakati mikondo ya nguvu mpya imeundwa kutoka kwa uharibifu, Wanapiga kelele, katika ndoto za kujiona, Kwamba Mungu alizima nuru yake!

Wizara ya Elimu ya Shirikisho la Urusi

Chuo Kikuu cha Kialimu cha Jimbo la Amur

Njia za kuamua chaji ya msingi ya umeme

Imekamilishwa na mwanafunzi 151g.

Venzelev A.A.

Imeangaliwa na: Cheraneva T.G

Utangulizi.

1. Historia ya awali ya ugunduzi wa elektroni

2. Historia ya ugunduzi wa elektroni

3. Majaribio na mbinu za ugunduzi wa elektroni

3.1 Uzoefu wa Thomson

3.2 Uzoefu wa Rutherford

3.3. Njia ya Millikan

3.3.1. wasifu mfupi

3.3.2. Maelezo ya Ufungaji

3.3.3. Uhesabuji wa malipo ya msingi

3.3.4. Hitimisho kutoka kwa mbinu

3.4. Mbinu ya kufikiria ya Compton

Hitimisho.

Utangulizi:

ELECTRON - chembe ya kwanza ya msingi kwa wakati wa ugunduzi; carrier wa vifaa vya misa ndogo na malipo madogo zaidi ya umeme katika asili; sehemu kuu ya atomi.

Chaji ya elektroni ni 1.6021892. 10 -19 Kl

4.803242. vitengo 10-10 SGSE

Uzito wa elektroni ni 9.109534. 10 -31 kg

Malipo mahususi e / m e 1.7588047. 10 11 cl. kilo -1

Spin ya elektroni ni 1/2 (katika vitengo vya h) na ina makadirio mawili ± 1/2; elektroni hutii takwimu za Fermi-Dirac, fermions. Wako chini ya kanuni ya kutengwa ya Pauli.

Wakati wa magnetic wa elektroni ni sawa na - 1.00116 m b, ambapo m b ni magneton ya Bohr.

Elektroni ni chembe thabiti. Kulingana na data ya majaribio, maisha ni t e> 2. Umri wa miaka 10 22.

Haishiriki katika mwingiliano mkali, lepton. Fizikia ya kisasa inachukulia elektroni kama chembe ya kimsingi ambayo haina muundo na saizi. Ikiwa mwisho ni nonzero, basi radius ya elektroni r e< 10 -18 м

1.Usuli wa ugunduzi

Ugunduzi wa elektroni ulikuwa matokeo ya majaribio mengi. Mwanzoni mwa karne ya XX. kuwepo kwa elektroni imeanzishwa katika idadi ya majaribio ya kujitegemea. Lakini, licha ya nyenzo nyingi za majaribio zilizokusanywa na shule zote za kitaifa, elektroni ilibakia kuwa chembe dhahania, kwa kuwa uzoefu ulikuwa bado haujajibu idadi ya maswali ya kimsingi. Kwa kweli, "ugunduzi" wa elektroni ulidumu kwa zaidi ya nusu karne na haukukamilika mwaka wa 1897; wanasayansi wengi na wavumbuzi walishiriki katika hilo.

Kwanza kabisa, hakukuwa na jaribio moja ambalo elektroni za kibinafsi zingeshiriki. Ada ya msingi ilikokotolewa kwa misingi ya vipimo vya malipo hadubini, ikizingatiwa uhalali wa idadi ya dhana.

Kutokuwa na uhakika kulikuwa katika hatua muhimu. Kwanza, elektroni ilionekana kama matokeo ya tafsiri ya atomi ya sheria za electrolysis, kisha ikagunduliwa katika kutokwa kwa gesi. Haikuwa wazi ikiwa fizikia ilikuwa inashughulikia kitu sawa. Kundi kubwa la wanasayansi asilia wenye mashaka waliamini kwamba malipo ya msingi ni wastani wa takwimu za malipo ya ukubwa tofauti zaidi. Zaidi ya hayo, hakuna majaribio yoyote ya kupima chaji ya elektroni yaliyotoa maadili yanayorudiwa mara kwa mara.
Kulikuwa na wasiwasi ambao kwa ujumla walipuuza ugunduzi wa elektroni. Mwanataaluma A.F. Ioffe katika kumbukumbu zake kuhusu mwalimu wake V.K. Roentgen aliandika: "Hadi 1906 - 1907. neno elektroni halikupaswa kutamkwa katika Taasisi ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Munich. Roentgen aliiona kama nadharia isiyothibitishwa, ambayo mara nyingi hutumiwa bila sababu za kutosha na bila lazima.

Elektroni bado haijapita zaidi ya mfumo wa sayansi "safi". Hebu tukumbuke kwamba taa ya kwanza ya elektroniki ilionekana tu mwaka wa 1907. Ili kupita kutoka kwa imani hadi imani, ilikuwa ni lazima kwanza kabisa kutenganisha elektroni, kuunda njia ya kipimo cha moja kwa moja na sahihi cha malipo ya msingi.

Suluhisho la tatizo hili halikuchukua muda mrefu kuja. Mnamo 1752, wazo la uwazi wa malipo ya umeme lilionyeshwa kwanza na B. Franklin. Uwazi wa malipo ulithibitishwa kwa majaribio na sheria za electrolysis iliyogunduliwa na M. Faraday mwaka wa 1834. Thamani ya nambari ya malipo ya msingi (chaji ndogo zaidi ya umeme iliyopatikana katika asili) ilihesabiwa kinadharia kulingana na sheria za electrolysis kwa kutumia nambari ya Avogadro. R. Milliken alifanya kipimo cha majaribio cha moja kwa moja cha malipo ya msingi katika majaribio ya kitamaduni yaliyofanywa mnamo 1908 - 1916. Majaribio haya pia yalitoa uthibitisho usiopingika wa atomi ya umeme. Kwa mujibu wa dhana za msingi za nadharia ya elektroniki, malipo ya mwili wowote hutokea kutokana na mabadiliko ya idadi ya elektroni zilizomo ndani yake (au ions chanya, thamani ya malipo ambayo ni nyingi ya malipo ya elektroni). Kwa hiyo, malipo ya mwili wowote yanapaswa kubadilika ghafla na katika sehemu ambazo zina idadi kamili ya malipo ya elektroni. Baada ya kuanzisha kwa majaribio asili ya kipekee ya mabadiliko katika malipo ya umeme, R. Millikan aliweza kupata uthibitisho wa kuwepo kwa elektroni na kuamua ukubwa wa malipo ya elektroni moja (chaji ya msingi) kwa kutumia njia ya matone ya mafuta. Njia hiyo ni ya msingi wa uchunguzi wa mwendo wa matone ya mafuta yaliyochajiwa kwenye uwanja wa umeme unaojulikana wa nguvu E.

2. Ugunduzi wa elektroni:

Ikiwa tutapuuza yale yaliyotangulia ugunduzi wa chembe ya kwanza ya msingi - elektroni, na kile kilichoambatana na tukio hili bora, tunaweza kusema kwa ufupi: mnamo 1897, mwanafizikia maarufu wa Kiingereza THOMSON Joseph John (1856-1940) alipima malipo maalum q / m. chembe za cathode ray - "corpuscles", kama alivyoziita, kwa kupotoka kwa mionzi ya cathode *) katika uwanja wa umeme na sumaku.

Kwa kulinganisha nambari iliyopatikana na malipo maalum ya ioni ya hidrojeni ya monovalent inayojulikana wakati huo, kwa sababu isiyo ya moja kwa moja, alifikia hitimisho kwamba wingi wa chembe hizi, ambazo baadaye huitwa "elektroni", ni kidogo sana (zaidi ya mara elfu moja). ) wingi wa ioni ya hidrojeni nyepesi zaidi.

Katika mwaka huo huo, 1897, alidokeza kwamba elektroni ni sehemu muhimu ya atomi, na miale ya cathode sio atomi au sio mionzi ya sumakuumeme, kama watafiti wengine wa mali ya miale waliamini. Thomson aliandika: "Kwa hiyo, miale ya cathode inawakilisha hali mpya ya jambo, tofauti sana na hali ya kawaida ya gesi ...; katika hali hii mpya, jambo ni dutu ambayo vipengele vyote hujengwa."

Tangu 1897, mfano wa corpuscular wa mionzi ya cathode ilianza kukubalika kwa ujumla, ingawa kulikuwa na aina mbalimbali za hukumu kuhusu asili ya umeme. Kwa hivyo, mwanafizikia wa Ujerumani E. Wichert aliamini kwamba "umeme ni kitu cha kufikiria, kilichopo tu katika mawazo", na mwanafizikia maarufu wa Kiingereza Lord Kelvin katika mwaka huo huo, 1897, aliandika juu ya umeme kama aina ya "maji ya kuendelea".

Wazo la Thomson la corpuscles ya cathode-ray kama sehemu kuu za atomi halikufikiwa na shauku kubwa. Baadhi ya wafanyakazi wenzake walifikiri alikuwa anawafumbua alipopendekeza kwamba chembe za miale ya cathode zichukuliwe kuwa sehemu zinazowezekana za atomu. Jukumu la kweli la corpuscles ya Thomson katika muundo wa atomi inaweza kueleweka pamoja na matokeo ya tafiti zingine, haswa, na matokeo ya uchambuzi wa spectra na utafiti wa radioactivity.

Mnamo Aprili 29, 1897, Thomson alitoa ujumbe wake maarufu katika mkutano wa Jumuiya ya Kifalme ya London. Wakati halisi wa ugunduzi wa elektroni - siku na saa - hauwezi kutajwa kwa mtazamo wa uhalisi wake. Tukio hili lilikuwa matokeo ya miaka mingi ya kazi ya Thomson na washirika wake. Si Thomson au mtu mwingine yeyote aliyewahi kuona elektroni kwa maana halisi, hakuna mtu aliyeweza kutenganisha chembe ya mtu binafsi kutoka kwa boriti ya miale ya cathode na kupima malipo yake maalum. Mwandishi wa ugunduzi huo ni J.J. Thomson kwa sababu mawazo yake kuhusu elektroni yalikuwa karibu na ya kisasa. Mnamo 1903 alipendekeza mojawapo ya mifano ya kwanza ya atomi - "pudding na zabibu", na mwaka wa 1904 alipendekeza kwamba elektroni katika atomi zimegawanywa katika vikundi, na kutengeneza usanidi mbalimbali ambao huamua upimaji wa vipengele vya kemikali.

Mahali pa ugunduzi hujulikana kwa usahihi - Maabara ya Cavendish (Cambridge, Great Britain). Iliundwa mnamo 1870 na J.C. Maxwell, zaidi ya miaka mia moja iliyofuata ikawa "kitoto" cha mlolongo mzima wa uvumbuzi mzuri katika nyanja mbali mbali za fizikia, haswa katika atomiki na nyuklia. Wakurugenzi wake walikuwa: Maxwell J.K. - kutoka 1871 hadi 1879, Bwana Rayleigh - kutoka 1879 hadi 1884, Thomson J.J. - kutoka 1884 hadi 1919, Rutherford E. - kutoka 1919 hadi 1937, Bragg L. - kutoka 1938 hadi 1953; Naibu Mkurugenzi mwaka 1923-1935 - Chadwick J.

Utafiti wa majaribio ya kisayansi ulifanywa na mwanasayansi mmoja au kikundi kidogo katika mazingira ya utafiti wa ubunifu. Laurence Bragg baadaye alikumbuka kazi yake mwaka wa 1913 pamoja na baba yake, Henry Bragg: “Ulikuwa wakati mzuri sana ambapo matokeo mapya ya kusisimua yalipokewa karibu kila juma, kama vile ugunduzi wa maeneo mapya yenye dhahabu ambapo nuggets zinaweza kuokotwa kutoka ardhini. mwanzo wa vita *), ambayo ilimaliza kazi yetu ya pamoja.

3. Njia za kufungua elektroni:

3.1 Uzoefu wa Thomson

Joseph John Thomson, 1856-1940

Mwanafizikia wa Kiingereza, anayejulikana zaidi kama J.J. Thomson. Mzaliwa wa Cheetham Hill, kitongoji cha Manchester, mtoto wa muuzaji wa mitumba na mfanyabiashara wa kale. Mnamo 1876 alishinda udhamini wa kusoma huko Cambridge. Mnamo 1884-1919 alikuwa profesa katika Idara ya Fizikia ya Majaribio katika Chuo Kikuu cha Cambridge na wakati huo huo - mkuu wa Maabara ya Cavendish, ambayo, kwa juhudi za Thomson, ikawa moja ya vituo vya utafiti maarufu zaidi duniani. Wakati huo huo mnamo 1905-1918 alikuwa profesa katika Taasisi ya Royal huko London. Mshindi wa Tuzo la Nobel katika Fizikia mwaka wa 1906 na uundaji "kwa ajili ya utafiti wa kifungu cha umeme kupitia gesi", ambayo, bila shaka, inajumuisha ugunduzi wa elektroni. Mwana wa Thomson George Paget Thomson (1892-1975) pia hatimaye akawa mshindi wa Tuzo ya Nobel katika fizikia - mwaka wa 1937 kwa ugunduzi wa majaribio ya diffraction ya elektroni kwa fuwele.

Mnamo 1897, mwanafizikia mchanga wa Kiingereza J.J. Thomson alijulikana kwa karne nyingi kama mgunduzi wa elektroni. Katika jaribio lake, Thomson alitumia bomba la mionzi iliyoboreshwa ya cathode, muundo wake ulioongezewa na koili za umeme ambazo ziliunda (kulingana na sheria ya Ampere) uwanja wa sumaku ndani ya bomba, na seti ya sahani za capacitor za umeme zinazofanana ambazo ziliunda uwanja wa umeme ndani. bomba. Hii ilifanya iwezekane kusoma tabia ya mionzi ya cathode chini ya ushawishi wa uwanja wa sumaku na umeme.

Kwa kutumia muundo mpya wa mirija, Thomson ameonyesha mara kwa mara kwamba: (1) miale ya cathode hugeuzwa katika uga wa sumaku bila ya umeme; (2) miale ya cathode inapotoshwa kwenye uwanja wa umeme kwa kukosekana kwa sumaku; na (3) chini ya hatua ya samtidiga ya mashamba ya umeme na sumaku ya kiwango uwiano, oriented katika maelekezo ambayo tofauti kusababisha deflections katika mwelekeo kinyume, miale cathode kueneza rectilinearly, yaani, hatua ya nyanja mbili ni uwiano.

Thomson aligundua kwamba uhusiano kati ya mashamba ya umeme na magnetic, ambayo hatua yao ni ya usawa, inategemea kasi ambayo chembe huhamia. Kupitia mfululizo wa vipimo, Thomson aliweza kuamua kasi ya mwendo wa miale ya cathode. Ilibadilika kuwa wanasonga polepole zaidi kuliko kasi ya mwanga, ambayo ilifuata kwamba mionzi ya cathode inaweza kuwa chembe tu, kwani mionzi yoyote ya sumakuumeme, pamoja na mwanga yenyewe, huenea kwa kasi ya mwanga (angalia Spectrum ya mionzi ya umeme). Hizi ni chembe zisizojulikana. Thomson aliita "corpuscles", lakini hivi karibuni walianza kuitwa "elektroni".

Mara moja ikawa wazi kwamba elektroni lazima ziwepo katika muundo wa atomi - vinginevyo, zingetoka wapi? Aprili 30, 1897 - tarehe ambayo Thomson aliripoti matokeo yake katika mkutano wa Royal Society ya London - inachukuliwa kuwa siku ya kuzaliwa ya elektroni. Na siku hii, wazo la "kutogawanyika" kwa atomi likawa jambo la zamani (angalia nadharia ya Atomiki ya muundo wa jambo). Pamoja na ugunduzi wa kiini cha atomiki uliofuata zaidi ya miaka kumi baadaye (tazama jaribio la Rutherford), ugunduzi wa elektroni uliweka msingi wa kielelezo cha kisasa cha atomi.

"Cathode" iliyoelezewa hapo juu, au tuseme, zilizopo za cathode-ray zikawa watangulizi rahisi zaidi wa kinescopes za kisasa za televisheni na wachunguzi wa kompyuta, ambayo kiasi cha elektroni kilichodhibitiwa kabisa hupigwa kutoka kwenye uso wa cathode ya moto, chini ya ushawishi wa kutofautiana kwa sumaku. mashamba hukengeuka kwa pembe zilizoainishwa madhubuti na kushambulia seli za fosforasi za skrini , na kutengeneza juu yao picha wazi inayotokana na athari ya picha ya umeme, ugunduzi ambao pia haungewezekana bila ujuzi wetu wa asili ya kweli ya miale ya cathode.

3.2 Uzoefu wa Rutherford

Ernest Rutherford, Baron Rutherford wa Kwanza wa Nelson, 1871-1937

Mwanafizikia wa New Zealand. Mzaliwa wa Nelson, mtoto wa mkulima fundi. Alishinda udhamini wa kusoma katika Chuo Kikuu cha Cambridge nchini Uingereza. Baada ya kuhitimu, alipewa Chuo Kikuu cha McGill cha Canada, ambapo, pamoja na Frederick Soddy (1877-1966), alianzisha sheria za msingi za uzushi wa radioactivity, ambayo alipewa Tuzo ya Nobel ya Kemia mnamo 1908. Hivi karibuni mwanasayansi huyo alihamia Chuo Kikuu cha Manchester, ambapo, chini ya uongozi wake, Hans Geiger (1882-1945) aligundua kaunta yake maarufu ya Geiger, alianza kutafiti muundo wa atomi na mnamo 1911 aligundua uwepo wa kiini cha atomiki. Wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia, alikuwa akijishughulisha na ukuzaji wa sonars (rada za acoustic) kugundua manowari za adui. Mnamo 1919 aliteuliwa kuwa profesa wa fizikia na mkurugenzi wa Maabara ya Cavendish katika Chuo Kikuu cha Cambridge na katika mwaka huo huo aligundua kuoza kwa nyuklia kwa sababu ya kupigwa kwa chembe nzito zenye nguvu nyingi. Katika chapisho hili, Rutherford alibaki hadi mwisho wa maisha yake, akihudumu kwa miaka mingi kama Rais wa Jumuiya ya Kisayansi ya Kifalme. Alizikwa huko Westminster Abbey karibu na Newton, Darwin na Faraday.

Ernest Rutherford ni mwanasayansi wa kipekee kwa maana kwamba alifanya uvumbuzi wake kuu baada ya kupokea Tuzo ya Nobel. Mnamo 1911, alifaulu katika jaribio ambalo halikuruhusu tu wanasayansi kutazama ndani ya atomi na kupata wazo la muundo wake, lakini pia ikawa kielelezo cha neema na kina cha muundo.

Kwa kutumia chanzo asilia cha mionzi ya mionzi, Rutherford alijenga kanuni ambayo ilitoa mkondo ulioelekezwa na uliolenga wa chembe. Bunduki ilikuwa sanduku la risasi na slot nyembamba, ndani ambayo nyenzo za mionzi ziliwekwa. Kwa sababu ya hii, chembe (katika kesi hii, chembe za alpha, zinazojumuisha protoni mbili na neutroni mbili) zinazotolewa na dutu ya mionzi katika pande zote, isipokuwa moja, zilifyonzwa na skrini ya risasi, na boriti iliyoelekezwa tu ya chembe za alpha. akaruka nje kupitia yanayopangwa.

Mpango wa uzoefu

Zaidi kwenye njia ya boriti, kulikuwa na skrini kadhaa zaidi za risasi zilizo na nafasi nyembamba ambazo zilikata chembe zinazokengeuka kutoka kwa ukali.

kupewa mwelekeo. Kwa hivyo, boriti iliyolenga kikamilifu ya chembe za alfa iliruka hadi kwenye lengo, na lengo lenyewe lilikuwa karatasi nyembamba zaidi ya foil ya dhahabu. Mionzi ya alpha ilimpiga. Baada ya kugongana na atomi za foil, chembe za alpha ziliendelea na njia yao na kugonga skrini ya luminescent iliyosakinishwa nyuma ya lengo, ambayo mwangaza ulirekodi wakati chembe za alpha zilipoipiga. Kutoka kwao, mjaribio angeweza kuhukumu kwa kiasi gani na ni kiasi gani cha chembe za alfa hukengeuka kutoka kwa mwelekeo wa mwendo wa mstatili kama matokeo ya migongano na atomi za foil.

Rutherford, hata hivyo, aliona kwamba hakuna hata mmoja wa watangulizi wake hata alijaribu kujaribu majaribio kama baadhi ya chembe alpha walikuwa deflected katika pembe kubwa sana. Muundo wa gridi ya zabibu haukuruhusu tu kuwepo kwa vipengele mnene na vizito vya kimuundo kwenye atomi hivi kwamba vinaweza kugeuza chembe za alfa haraka katika pembe muhimu, kwa hivyo hakuna mtu aliyejisumbua kujaribu uwezekano huu. Rutherford aliuliza mmoja wa wanafunzi wake kuandaa upya ufungaji kwa njia ambayo ilikuwa inawezekana kuchunguza kutawanyika kwa chembe za alpha katika pembe kubwa deflection - tu kusafisha dhamiri yake, kuondoa kabisa uwezekano huu. Kigunduzi kilikuwa skrini iliyofunikwa na salfidi ya sodiamu, nyenzo ambayo hutoa mmweko wa fluorescent wakati chembe ya alpha inapoipiga. Fikiria mshangao sio tu wa mwanafunzi anayefanya majaribio moja kwa moja, lakini pia ya Rutherford mwenyewe wakati iliibuka kuwa chembe zingine zimepotoshwa kwa pembe hadi 180 °!

Picha ya atomi, iliyochorwa na Rutherford kulingana na matokeo ya jaribio, inajulikana kwetu leo. Atomu huwa na kiini chenye msongamano wa juu zaidi, kompakt ambacho hubeba chaji chanya, na elektroni za mwanga zenye chaji hasi kuizunguka. Baadaye, wanasayansi wametoa msingi wa kinadharia wa kuaminika wa picha hii (angalia Bora Atom), lakini yote yalianza na jaribio rahisi na sampuli ndogo ya nyenzo za mionzi na kipande cha karatasi ya dhahabu.

3.2 Mbinu Milliken

3.2.1. Wasifu mfupi:

Robert Millikan alizaliwa mwaka 1868 huko Illinois katika familia maskini ya kikuhani. Alitumia utoto wake katika mji wa mkoa wa Macvocket, ambapo umakini mkubwa ulilipwa kwa michezo na kufundishwa vibaya. Mwalimu mkuu wa shule ya upili aliyefundisha fizikia, kwa kielelezo, alisema hivi kwa wasikilizaji wake wachanga: “Wawezaje kutoa sauti kutoka kwa mawimbi? Upuuzi, wavulana, yote ni upuuzi!

3.2.2. Uzoefu wa kwanza na utatuzi wa shida:

Majaribio ya kwanza yalipungua hadi yafuatayo. Kati ya sahani za capacitor ya gorofa, ambayo voltage ya 4000 V ilitumiwa, wingu iliundwa, yenye matone ya maji yaliyowekwa kwenye ions. Sehemu ya juu ya wingu ilionekana kwanza kuanguka kwa kukosekana kwa uwanja wa umeme. Kisha wingu liliundwa na voltage imewashwa. Kuanguka kwa wingu kulifanyika chini ya ushawishi wa mvuto na nguvu ya umeme.
Uwiano wa nguvu inayofanya juu ya kushuka kwa wingu kwa kasi inayopata ni sawa katika kesi ya kwanza na ya pili. Katika kesi ya kwanza, nguvu ni mg, katika pili mg + qE, ambapo q ni malipo ya tone, E ni nguvu ya shamba la umeme. Ikiwa kasi katika kesi ya kwanza ni sawa na υ 1 katika pili υ 2, basi

Kujua utegemezi wa kasi ya kuanguka kwa wingu juu ya mnato wa hewa, tunaweza kuhesabu malipo yanayohitajika q. Hata hivyo, njia hii haikutoa usahihi uliotaka, kwa sababu ilikuwa na mawazo dhahania ambayo yalikuwa nje ya udhibiti wa mjaribu.

Ili kuongeza usahihi wa vipimo, ilikuwa ya kwanza ya yote muhimu kutafuta njia ya kuzingatia uvukizi wa wingu, ambayo bila shaka ilitokea wakati wa kipimo.

Kutafakari juu ya tatizo hili, Millikan alikuja na mbinu ya kushuka ya classical, ambayo ilifungua uwezekano kadhaa usiotarajiwa. Tutaacha hadithi ya uvumbuzi kwa mwandishi mwenyewe:
"Niligundua kuwa kiwango cha uvukizi wa matone kilibaki haijulikani, nilijaribu kupata mbinu ambayo ingetenga kabisa dhamana hii isiyojulikana. Mpango wangu ulikuwa kama ifuatavyo. Katika majaribio ya awali, uwanja wa umeme unaweza tu kuongeza au kupunguza kasi ya kuanguka kwa sehemu ya juu ya wingu chini ya ushawishi wa mvuto. Sasa nilitaka kuimarisha shamba hili ili uso wa juu wa wingu ubaki kwenye urefu wa mara kwa mara. Katika kesi hii, iliwezekana kuamua kwa usahihi kiwango cha uvukizi wa wingu na kuzingatia katika mahesabu.

Ili kutekeleza wazo hili, Millikan alitengeneza betri ya ukubwa mdogo inayoweza kuchajiwa, ambayo ilitoa voltage ya hadi 10 4 V (kwa wakati huo hii ilikuwa mafanikio bora ya majaribio). Ilimbidi atengeneze uwanja wenye nguvu za kutosha kwa wingu kushikiliwa, kama "jeneza la Muhammad", katika hali tete. "Nilipokuwa na kila kitu tayari," anasema Millikan, na wakati wingu lilipotokea, niligeuza swichi na wingu lilikuwa kwenye uwanja wa umeme. Na wakati huo iliyeyuka mbele ya macho yangu, kwa maneno mengine, hakuna hata kipande kidogo kilichobaki cha wingu zima, ambacho kingeweza kuzingatiwa kwa msaada wa kifaa cha kudhibiti macho, kama Wilson alivyofanya na mimi ningefanya. Mwanzoni ilionekana kwangu kuwa kutoweka kwa wingu bila kuwaeleza kwenye uwanja wa umeme kati ya sahani za juu na za chini kulimaanisha kwamba jaribio liliisha bure ... "Walakini, kama ilivyotokea mara nyingi katika historia ya sayansi, kutofaulu kulizua wazo jipya. Aliongoza kwa njia maarufu ya kushuka. "Majaribio ya mara kwa mara," Millikan anaandika, "yameonyesha kwamba baada ya wingu kupotea katika uwanja wa umeme wenye nguvu, mahali pake. matone kadhaa tofauti ya maji yanaweza kutambuliwa"(Imesisitizwa na mimi. - V. D.). Jaribio "ambalo halijafanikiwa" lilisababisha ugunduzi wa uwezekano wa kuweka usawa na kutazama matone ya mtu binafsi kwa muda mrefu wa kutosha.

Lakini katika kipindi cha uchunguzi, wingi wa matone ya maji ulibadilika sana kama matokeo ya uvukizi, na Millikan, baada ya siku nyingi za kutafuta, alibadilisha majaribio na matone ya mafuta.

Baada ya dakika 7 au 8. wingu hupungua, na idadi ndogo ya matone hubakia katika uwanja wa mtazamo, malipo ambayo yanafanana na usawa ulioonyeshwa wa nguvu.

Millikan aliona matone haya kama nukta angavu tofauti. "Historia ya matone haya kawaida huendelea kama hii," anaandika. "Katika kesi ya nguvu kidogo ya mvuto juu ya nguvu ya shamba, huanza kuanguka polepole, lakini kwa kuwa hupuka polepole, harakati zao za kushuka huacha hivi karibuni. na wanakuwa hawana mwendo kwa muda mrefu kabisa.... Kisha shamba huanza kushinda na matone huanza kupanda polepole. Mwishoni mwa maisha yao katika nafasi kati ya sahani, harakati hii ya juu inakua kwa kasi sana, na wanavutiwa kwa kasi ya juu kwa sahani ya juu.

3.2.3. Maelezo ya ufungaji:

Mchoro wa vifaa vya Millikan, kwa msaada wa ambayo matokeo ya uamuzi yalipatikana mnamo 1909, imeonyeshwa kwenye Mchoro 17.

Voltage ya 10 4 V ilitumiwa kwa sahani za capacitor kutoka kwa betri ya kuhifadhi B. Swichi inaweza kutumika kwa mzunguko mfupi wa sahani na hivyo kuharibu shamba la umeme.

Matone ya mafuta yaliyoanguka kati ya sahani M na N yaliangazwa na chanzo chenye nguvu. Tabia ya matone ilizingatiwa perpendicular kwa mwelekeo wa mionzi kupitia darubini.

Ions zinazohitajika kwa condensation ya matone ziliundwa na mionzi ya kipande cha radium 200 mg kwa wingi iko umbali wa 3 hadi 10 cm kutoka upande wa sahani.

Kwa msaada wa kifaa maalum, gesi ilipanuliwa kwa kupunguza pistoni. Katika 1 - 2 s baada ya upanuzi, radium iliondolewa au kufichwa na skrini ya kuongoza. Kisha uwanja wa umeme uliwashwa na uchunguzi wa matone kwenye darubini ulianza. Bomba lilikuwa na kiwango ambacho kiliwezekana kuhesabu umbali uliosafirishwa na tone kwa muda fulani. Muda ulirekodiwa na saa sahihi yenye kufuli.

Wakati wa uchunguzi, Millikan aligundua jambo ambalo lilitumika kama ufunguo wa mfululizo mzima wa vipimo vilivyofuata vya gharama za msingi za kibinafsi.

“Nilipokuwa nikifanyia kazi matone yaliyoahirishwa,” anaandika Millikan, “mara kadhaa nilisahau kuyazuia kutokana na miale ya radiamu. Kisha nilitokea kutambua kwamba mara kwa mara moja ya matone ghafla yalibadilisha malipo yake na kuanza kusonga kando ya shamba au dhidi yake, ni wazi kukamata katika kesi ya kwanza chanya na katika kesi ya pili ion hasi. Hii ilifungua uwezekano wa kupima kwa uhakika sio tu mashtaka ya matone ya mtu binafsi, kama nilivyofanya hadi wakati huo, lakini pia malipo ya ion ya mtu binafsi ya anga.

Hakika, kupima kasi ya kushuka sawa mara mbili, mara moja kabla na mara ya pili baada ya kukamatwa kwa ioni, kwa hakika ningeweza kuwatenga kabisa mali ya kushuka na mali ya kati na kufanya kazi kwa kiasi sawia tu na malipo ya ioni iliyokamatwa."

3.2.4. Uhesabuji wa malipo ya msingi:

Ada ya msingi ilikokotolewa na Millikan kulingana na mambo yafuatayo. Kasi ya kushuka ni sawa na nguvu inayofanya juu yake na haitegemei malipo ya kushuka.
Ikiwa tone lilianguka kati ya sahani za capacitor chini ya hatua ya mvuto tu na kasi υ, basi.

Wakati shamba limewashwa, linaelekezwa dhidi ya nguvu ya mvuto, nguvu ya kaimu itakuwa tofauti qE - mg, ambapo q ni malipo ya kushuka, E ni moduli ya nguvu ya shamba.

Kasi ya matone itakuwa sawa na:

υ 2 = k (qE-mg) (2)

Ikiwa tunagawanya usawa (1) kwa (2), tunapata

Kutoka hapa

Hebu tone limekamata ioni na malipo yake yamekuwa sawa na q ", na kasi ya mwendo υ 2. Malipo ya ioni hii iliyokamatwa itaonyeshwa na e.

Kisha e = q "- q.

Kwa kutumia (3), tunapata

Thamani ni thabiti kwa tone fulani.

3.2.5. Hitimisho kutoka kwa njia ya Millikan

Kwa hivyo, malipo yoyote yanayokamatwa na kushuka yatalingana na tofauti ya kasi (υ "2 - υ 2), kwa maneno mengine, sawia na mabadiliko ya kasi ya matone kutokana na kunasa ioni! Uchunguzi mwingi umeonyesha uhalali wa formula (4) Ilibadilika kuwa thamani ya e inaweza kubadilika tu katika kuruka! Malipo e, 2e, 3e, 4e, nk daima huzingatiwa.

"Katika visa vingi," Millikan anaandika, "kushuka kulionekana kwa saa tano au sita, na wakati huu hakukamata ioni nane au kumi, lakini mamia yao. Kwa jumla, niliona kunaswa kwa maelfu ya ioni kwa njia hii, na katika hali zote malipo yaliyokamatwa ... yalikuwa sawa kabisa na malipo madogo zaidi ya yote yaliyokamatwa, au ilikuwa sawa na kizidishio kidogo cha thamani hii. . Huu ni uthibitisho wa moja kwa moja na usiopingika kwamba elektroni sio "wastani wa takwimu", lakini kwamba chaji zote za umeme kwenye ioni ni sawa kabisa na chaji ya elektroni, au zinawakilisha vizidishio vidogo vya malipo haya.

Njia ya Millikan ilifanya iwezekane kujibu swali hili bila shaka. Katika majaribio ya kwanza, malipo yaliundwa kwa ionizing molekuli za gesi zisizo na upande na mkondo wa mionzi ya mionzi. Malipo ya ioni zilizokamatwa na matone yalipimwa.

Wakati kioevu kinaponyunyiziwa na chupa ya kunyunyizia, matone hutiwa umeme kwa sababu ya msuguano. Hii ilijulikana sana nyuma katika karne ya 19. Je, gharama hizi zimehesabiwa kama tozo za ioni? Millikan "hupima" matone baada ya kunyunyiza na kupima mashtaka kwa namna iliyoelezwa hapo juu. Uzoefu unaonyesha uwazi sawa wa chaji ya umeme.

Kwa kunyunyizia matone ya mafuta (dielectric), glycerin (semiconductor), zebaki (kondakta), Millikan inathibitisha kwamba malipo kwa miili ya asili yoyote ya kimwili yanajumuisha katika matukio yote bila ubaguzi wa sehemu za msingi za mtu binafsi za thamani ya mara kwa mara. Mnamo 1913, Millikan anatoa muhtasari wa matokeo ya majaribio mengi na inatoa thamani ifuatayo kwa malipo ya msingi: e = 4.774. vitengo 10-10 malipo ya CGSE. Hivi ndivyo mojawapo ya vipengele muhimu zaidi vya fizikia ya kisasa ilivyoanzishwa. Kuamua malipo ya umeme imekuwa shida rahisi ya hesabu.

3.4 Mbinu ya upigaji picha ya Compton:

Jukumu kubwa katika kuimarisha wazo la ukweli wa elektroni lilichezwa na ugunduzi wa Ch.T.R. Wilson ya athari za condensation ya mvuke wa maji kwenye ions, ambayo imesababisha uwezekano wa kupiga picha nyimbo za chembe.

Wanasema kwamba A. Compton katika hotuba hakuweza kwa njia yoyote kumshawishi msikilizaji mwenye shaka juu ya ukweli wa kuwepo kwa microparticles. Alisisitiza kuwa ataamini pale tu atakapowaona kwa macho yake.
Kisha Compton akaonyesha picha iliyo na wimbo wa chembe za alpha, karibu na ambayo kulikuwa na alama ya vidole. "Unajua hii ni nini?" Compton aliuliza. “Kidole,” msikilizaji akajibu. "Katika hali hiyo," Compton alitangaza kwa dhati, "kipande hiki cha mwanga ni chembe."
Picha za nyimbo za elektroni hazikuwa tu zinaonyesha ukweli wa elektroni. Walithibitisha dhana kuhusu ukubwa mdogo wa elektroni na kuifanya iwezekanavyo kulinganisha na majaribio matokeo ya mahesabu ya kinadharia, ambayo radius ya elektroni ilionekana. Majaribio, ambayo yalianzishwa na Lenard katika utafiti wa uwezo wa kupenya wa mionzi ya cathode, ilionyesha kuwa elektroni za haraka sana zinazotolewa na dutu za mionzi hutoa nyimbo katika gesi kwa namna ya mistari ya moja kwa moja. Urefu wa wimbo ni sawia na nishati ya elektroni. Picha za nyimbo za chembe za alpha zenye nishati ya juu zinaonyesha kuwa nyimbo zinajumuisha idadi kubwa ya pointi. Kila nukta ni matone ya maji yanayotokea kwenye ioni, ambayo huundwa kama matokeo ya mgongano wa elektroni na atomi. Kujua saizi ya atomi na mkusanyiko wao, tunaweza kuhesabu idadi ya atomi ambayo chembe ya α inapaswa kupita kwa umbali fulani. Hesabu rahisi inaonyesha kwamba chembe ya α lazima ipitishe takriban atomi 300 kabla ya kukutana na elektroni moja zinazounda ganda la atomiki kwenye njia yake na kuanika.

Ukweli huu unaonyesha kwa uthabiti kwamba ujazo wa elektroni ni sehemu isiyo na maana ya ujazo wa atomi. Njia ya elektroni yenye nishati kidogo imejipinda; kwa hivyo, elektroni polepole inageuzwa na uwanja wa atomiki. Inazalisha vitendo zaidi vya ionization kwenye njia yake.

Kutokana na nadharia ya kutawanya, data inaweza kupatikana ili kukadiria pembe za mchepuko kama utendaji wa nishati ya elektroni. Data hizi zinathibitishwa vyema na uchanganuzi wa nyimbo halisi.Usadfa wa nadharia na majaribio umeimarisha dhana ya elektroni kama chembe ndogo zaidi ya maada.

Hitimisho:

Upimaji wa malipo ya msingi ya umeme ulifungua uwezekano wa uamuzi sahihi wa idadi ya vipengele muhimu zaidi vya kimwili.
Kujua thamani ya e moja kwa moja hufanya iwezekanavyo kuamua thamani ya mara kwa mara ya msingi - mara kwa mara ya Avogadro. Kabla ya majaribio ya Millikan, kulikuwa na makadirio mabaya tu ya mara kwa mara ya Avogadro, ambayo yalitolewa na nadharia ya kinetic ya gesi. Makadirio haya yalitokana na mahesabu ya kipenyo cha wastani cha molekuli ya hewa na yalitofautiana ndani ya masafa mapana kutoka 2. 10 23 hadi 20. 10 23 1 / mol.

Ikiwa wingi wa dutu iliyowekwa ni sawa na mole moja,

kisha Q = F ni Faraday mara kwa mara, na F = N 0 e, kutoka wapi:

Kwa wazi, usahihi wa kuamua mara kwa mara Avogadro hutolewa na usahihi ambao malipo ya elektroni hupimwa. Mazoezi yalidai ongezeko la usahihi wa kubainisha viambajengo vya kimsingi, na hii ilikuwa mojawapo ya motisha ya kuendelea kuboresha mbinu ya kupima wingi wa chaji ya umeme. Kazi hii, ambayo tayari ni ya asili ya metrological, inaendelea hadi leo.

Thamani sahihi zaidi kwa sasa ni:

e = (4.8029 ± 0.0005) 10 -10. vitengo malipo ya CGSE;

N 0 = (6.0230 ± 0.0005) 10 23 1 / mol.

Kujua N o, inawezekana kuamua idadi ya molekuli ya gesi katika 1 cm 3, kwani kiasi kilichochukuliwa na mole 1 ya gesi ni mara kwa mara inayojulikana tayari.

Kujua idadi ya molekuli za gesi katika 1 cm 3, kwa upande wake, ilifanya iwezekanavyo kuamua wastani wa nishati ya kinetic ya mwendo wa joto wa molekuli. Hatimaye, malipo ya elektroni yanaweza kutumika kuamua Planck mara kwa mara na mara kwa mara Stefan-Boltzmann katika sheria ya mionzi ya joto.

Wizara ya Elimu ya Shirikisho la Urusi

Chuo Kikuu cha Kialimu cha Jimbo la Amur

Njia za kuamua chaji ya msingi ya umeme

Imekamilishwa na mwanafunzi 151g.

Venzelev A.A.

Imeangaliwa na: Cheraneva T.G

Utangulizi.

1. Historia ya awali ya ugunduzi wa elektroni

2. Historia ya ugunduzi wa elektroni

3. Majaribio na mbinu za ugunduzi wa elektroni

3.1 Uzoefu wa Thomson

3.2 Uzoefu wa Rutherford

3.3. Njia ya Millikan

3.3.1. wasifu mfupi

3.3.2. Maelezo ya Ufungaji

3.3.3. Uhesabuji wa malipo ya msingi

3.3.4. Hitimisho kutoka kwa mbinu

3.4. Mbinu ya kufikiria ya Compton

Hitimisho.

Utangulizi:

ELECTRON - chembe ya kwanza ya msingi kwa wakati wa ugunduzi; carrier wa vifaa vya misa ndogo na malipo madogo zaidi ya umeme katika asili; sehemu kuu ya atomi.

Chaji ya elektroni ni 1.6021892. 10 -19 Kl

4.803242. vitengo 10-10 SGSE

Uzito wa elektroni ni 9.109534. 10 -31 kg

Malipo mahususi e / m e 1.7588047. 10 11 cl. kilo -1

Spin ya elektroni ni 1/2 (katika vitengo vya h) na ina makadirio mawili ± 1/2; elektroni hutii takwimu za Fermi-Dirac, fermions. Wako chini ya kanuni ya kutengwa ya Pauli.

Wakati wa magnetic wa elektroni ni sawa na - 1.00116 m b, ambapo m b ni magneton ya Bohr.

Elektroni ni chembe thabiti. Kulingana na data ya majaribio, maisha ni t e> 2. Umri wa miaka 10 22.

1.Usuli wa ugunduzi

Kwanza kabisa, hakukuwa na jaribio moja ambalo elektroni za kibinafsi zingeshiriki. Ada ya msingi ilikokotolewa kwa misingi ya vipimo vya malipo hadubini, ikizingatiwa uhalali wa idadi ya dhana.

2. Ugunduzi wa elektroni:

3. Njia za kufungua elektroni:

3.1 Uzoefu wa Thomson

Joseph John Thomson, 1856-1940