Дискретность электричества
ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ (для электролиза) позволили сделать заключение, что электрические заряды состоят из целого числа элементарных зарядов. Для выделения на электроде 1 моля одновалентного вещества необходимо, чтобы через электролит прошел заряд, равный: q = F = 9,65×104 Кл, где F - число Фарадея. Если учесть валентность вещества (Z), то для выделения 1 моля потребуется электрический заряд, равный Z×F. Так как при этом переносится одно и тоже число NА частиц (ионов) вещества (число Авогадро), то на каждую частицу Z -валентного вещества приходится заряд, равный:
q = Z×F/NA.
Несмотря на то, что каждый ион несет свой заряд, заряды ионов могут отличаться только на величину, равную е = F/NA = 1,6×10-19 Кл. Это говорит о дискретности заряда.
ОПЫТЫ ИОФФЕ, проведенные в 1912 г., полностью подтвердили этот вывод. Между обкладками плоского конденсатора помещалась заряженная металлическая пылинка, которая удерживалась в равновесии электрическим полем. Меняя заряд на пылинке (при освещении ультрафиолетовыми лучами), меняли величину силы, действующей на частицу (F= qi E). Чтобы частица находилась в равновесии, необходимо каждый раз должным образом изменять величину напряженности электрического поля
mg = Соnst = q 1 E 1 = q 2 E 2 = q 3 E 3 =... = q n E n
Из последнего равенства следовало, что:
q 1 : q 2 : q 3 :...: q n = E 1 : E 2 : E 3 :...: E n
Проведенный расчет показал, что заряд пылинки может принимать только ряд дискретных значений.
|
|
|
ОПЫТ МИЛЛИКЕНА. Этот опыт похож на опыт Иоффе. Капелька масла падает в воздухе в вертикальном электрическом поле, на капельку масла действуют четыре силы: сила тяжести, сила Архимеда, сила со стороны электрического поля и сила трения. В случае равномерного движения капельки равнодействующая всех сил равна нулю
mg - Fарх - qE - 6phur= 0.
Все величины, входящие в формулу, поддаются измерению. Можно вычислить заряд различных капель. Милликен определил, что заряд капельки пропорционален элементарному заряду равному: е = 1,6×10-19 Кл.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!