Elementārās elektrības maksas noteikšana ar elektrolīzi. Bet

Krievijas Federācijas Izglītības ministrija

Amur Valsts pedagoģiskā universitāte

Metodes elementārās elektriskās maksas noteikšanai

Veica studentu 151g.

Venseliev a.a.

Pārbaudīts: Cerantev TG

Ieviešana

1. Elektronu atvēršanas aizveklēšana

2. Elektronu atvēršanas vēsture

3. Eksperimenti un elektronu atvēršanas metodes

3.1.Trom Thomson

3.2. Konkrēts Rutherford

3.3. Metilitāte Milliken

3.3.1. īsa biogrāfija

3.3.2. Uzstādīšanas apraksts

3.3.3. Aprēķins elementārā maksa

3.3.4. Secinājumi no metodes

3.4. Kopēja vizualizācijas metode

Secinājums.

Ievads:

Elektronu - elementārās daļiņu pirmā atvēršana laikā; Materiāls pārvadātājs vismazākā masa un mazākā elektriskā lādiņa dabā; Atoma savienojuma daļa.

Elektronu uzlāde - 16021892. 10 -19 cl

4,803242. 10 -10 vienības. Sgsite

Elektronu masa 9,109534. 10-31 kg

Īpaša maksa e / m e 1,7588047. 10 11 cl. kg -1.

Elektronu spin ir 1/2 (H vienībās), un tai ir divas prognozes ± 1/2; Elektroni, kas pakļauti Fermi dirac statistikai, fermioniem. Viņiem ir aizliegums Pauli.

Elektrona magnētiskais moments ir - 1,00116 m b, kur m b - magnetons bors.

Elektronu elektronu. Saskaņā ar eksperimentāliem datiem, t e\u003e 2 kalpošanas laiks. 10 22 gadus vecs.

Nav iesaistīts spēcīgā mijiedarbībā, Leptonā. Mūsdienu fizika uzskata elektronu kā patiesi elementāru daļiņu, kas nav struktūras un izmēru. Ja tā un atšķiras no nulles, tad elektrona r e rādiuss< 10 -18 м

1. Klientu atvēršana

Elektrona atvēršana bija daudzu eksperimentu rezultāts. Līdz XX gadsimta sākumam. Elektrona esamība tika izveidota vairākos neatkarīgos eksperimentos. Bet, neskatoties uz milzīgo eksperimentālo materiālu, ko uzkrāj visa valstu skolas, Elektronam bija hipotētiska daļiņa, par pieredzi vēl nav atbildējusi uz vairākiem būtiskiem jautājumiem. Patiesībā elektrona "atklāšana" tika izstiepts vairāk nekā pielikums un nav pabeigts 1897. gadā; Daudzi zinātnieki un izgudrotāji piedalījās tajā.

Pirmkārt, nebija viena pieredze, kurā piedalīsies atsevišķi elektroni. Elementārā maksa tika aprēķināta, balstoties uz mikroskopiskās maksas mērījumiem saskaņā ar virkni hipotēzes.

Nenoteiktība bija būtībā svarīgā punktā. Sākumā elektronu parādījās kā elektrolīzes likumu atomu interpretācijas rezultātā, tad tas tika atklāts gāzes izplūdē. Nav skaidrs, vai fizika faktiski nodarbojas ar to pašu objektu. Liela skeptisku dabas zinātnieku grupa uzskatīja, ka elementārā maksa ir visdažādākās vērtības statistiskās vidējās maksas. Turklāt neviens no eksperimentiem, lai novērtētu elektronu maksu, nenodrošināja stingri atkārtotas vērtības.
Tur bija skeptiķi, kas parasti ignorēja atvēršanu elektronu. Akadēmiķis aina Ioffe atmiņās viņa skolotāja V.K. X-Ray rakstīja: "Līdz 1906. - 1907. gadam. Vārds elektroniskais nevajadzētu izrunāt Minhenes fizikas universitātē. X-ray uzskatīja, ka tas ir nepieredzēts hipotēze bieži bez pietiekamiem iemesliem bez nepieciešamības. "

Jautājums par elektrona masu netika atrisināts, netika pierādīts, ka abi vadītāji, kā arī dielektriskās maksas sastāv no elektroniem. "Electron" jēdzienam nebija nepārprotamas interpretācijas, jo eksperiments neatklāja atoma struktūras (Rutherford planētas modelis parādīsies 1911. gadā, un Boro teorija 1913. gadā).

Elektrons neierakstīja teorētiskās konstrukcijas. Lorentz elektroniskā teorija parādījās nepārtraukti sadalīta lādiņa blīvums. Metāliskās vadītspējas teorijā, attīstītais draugs, tas bija par diskrētu maksu, bet tie bija patvaļīgi maksājumi, kas neuzlīdēja nekādus ierobežojumus.

Elektrons nav iznācis no "tīras" zinātnes sistēmas. Atgādināt, ka pirmais elektroniskais lukturis parādījās tikai 1907. gadā. Lai pārietu no ticības uz pārliecību, tas bija nepieciešams galvenokārt, lai izolētu elektronu, izgudrot metodi tiešās un precīzas mērījumus elementārās maksas.

Šā uzdevuma risinājums nav gaidīt. 1752. gadā ideja par elektrisko lādiņu B. Franklinu pirmo reizi tika izteikta pirmo reizi. Eksperimentāli maksājumu tiesību akti tika pamatoti ar elektrolīzes likumiem, atvērt M. Faraday 1834. gadā. Elementārās maksas skaits (mazākā elektriskā maksa, kas atrodama dabā), tika teorētiski aprēķināts, pamatojoties uz elektrolīzes likumiem, izmantojot avogadro numuru. Tiešo elementārās maksas eksperimentālo mērījumu veica R. Millique klasiskajos eksperimentos, kas veikti 1908. - 1916. gadā. Šie eksperimenti arī sniedza neapstrīdamu pierādījumu par elektroenerģijas atomisms. Saskaņā ar pamata viedokli par elektronisko teoriju, maksa par jebkuru ķermeni rodas, kā rezultātā izmaiņām daudzuma elektronu ietverto tajā (vai pozitīvu jonu, maksas vērtība, kas ir vairākas elektronu uzlādes). Tāpēc jebkura struktūras maksa ir jāmaina no lēciena un tādām daļām, kurās ir vesels skaits elektronu maksu. Ņemot vērā elektriskās maksas maiņas diskrētās dabas pieredzi, R. Milique varēja saņemt elektronu esamību un noteikt vienas elektrona (elementārās maksas) uzlādes vērtību, izmantojot eļļas pilienu metodi. Metode ir balstīta uz sedzēto eļļas pilienu kustības izpēti viendabīgā elektriskais lauks Slavenā spriedze E.

2. Elektronu ieskatiem:

Ja jūs novērsties no fakta, ka tas bija pirms atvēršanas pirmo elementāro daļiņu - elektronu, un no tā, kas noticis ar šo izcilu notikumu, ir iespējams pateikt īsi: 1897. gadā, slavenā angļu fiziķis Thomson Joseph John (1856 -1940) mēra īpašās uzlādes Q / M katodu-ray daļiņas - "Corpscles", kā viņš tos sauca, novirzīt katodstūras starus *) elektriskajā un magnētiskie lauki.

No iegūtā skaita salīdzinājuma ar konkrētu atbildību par monovalentas ūdeņraža jonu zināms tajā laikā, netieša argumentācija, tas nonāca pie secinājuma, ka masa šo daļiņu saņēma vēlāk nekā nosaukums "elektroni" ir ievērojami mazāk (vairāk nekā tūkstoš reižu) masu vieglāko ūdeņraža jonu.

Tajā pašā, 1897. gadā, viņš izvirzīja hipotēzi, ka elektroni ir neatņemama atomu daļa, un katoda stari nav atomi vai bez elektromagnētiskā starojums, jo daži staru īpašību pētnieki ticēja. Thomson rakstīja: "Tādējādi, katodstaru stariem ir jauna vielas stāvoklis, kas būtiski atšķiras no parastās gāzveida stāvokļa ...; šajā jaunajā valstī jautājums ir viela, no kuras tiek būvēti visi elementi."

Kopš 1897. gada katoda staru korpusa modelis sāka iekarot vispārēju atzinību, lai gan elektroenerģijas būtība bija dažādi spriedumi. Tādējādi vācu fiziķis e.vihert uzskatīja, ka "elektrība ir kaut kas iedomāts, esošais tikai domās", un slavenais angļu fiziķis Kungs Kelvins tajā pašā, 1897. rakstīja par elektrību kā noteiktu "nepārtrauktu šķidrumu".

Thomson domāja par katoda-ray korpusu kā galvenie komponenti atoma netika apmierināts ar lielu entuziasmu. Daži no viņa kolēģiem nolēma, ka viņš tos noslēpjos, kad tas ieteica, ka katoda staru daļiņas būtu jāuzskata par iespējamām atoma komponentiem. Taisnīgo lomu Tomson asinsķermenīšu struktūrā atomu varētu saprast kopā ar citu pētījumu rezultātiem, jo \u200b\u200bīpaši ar rezultātiem, analizējot spektru un pētot radioaktivitāti.

1897. gada 29. aprīlī Thomson veica savu slaveno vēstījumu Londonas Karaliskās biedrības sanāksmē. Precīzs elektrona atvēršanas laiks ir diena un stunda - nav iespējams pieprasīt prātā tās oriģinalitāti. Šis notikums ir kļuvis par Thomson daudzu gadu darba un tā darbinieku rezultātu. Ne Thomson, ne kāds kādreiz novēroja elektronu burtiskā nozīmē, neviens spēja izvēlēties atsevišķu daļiņu no katodstaru staru staru un izmērīt tās īpašo maksu. Atklāšanas autors ir J.J.Tomson, jo viņa idejas par elektronu bija tuvu mūsdienu. 1903. gadā viņš ierosināja vienu no pirmajiem atomu modeļiem - "pudiņš ar rozīņu", un 1904. gadā tika ierosināts, ka atoma elektroni ir sadalīti grupās, veidojot dažādas konfigurācijas, kas nosaka ķīmisko elementu biežumu.

Atvēršanas vieta ir precīzi pazīstama - Cavendish laboratorija (Cambridge, Apvienotā Karaliste). Izveidots 1870. gadā J.K. Maxwell, nākamajos simtajos gados viņa kļuva par "šūpuli" visai ķēdes izcilu atklājumiem dažādās fizikas jomās, jo īpaši atomu un kodolenerģijā. Direktori bija: Maxwell J.K. - No 1871. līdz 1879. gadam Lord Ralea - no 1879. līdz 1884. gadam Thomson J.J. - no 1884. līdz 1919. gadam Rutherford E. - no 1919. līdz 1937. gadam Brang L. - no 1938. līdz 1953. gadam; Direktora vietnieks 1923-1935 - Changer J.

Zinātniskos eksperimentālos pētījumus veica viens zinātnieks vai neliela grupa radošā meklēšanas atmosfērā. Lawrends Bragg atgādināja vēlāk par savu darbu 1913. gadā kopā ar savu tēvu, Henry Bragg: "Tas bija brīnišķīgs laiks, kad jauni aizraujoši rezultāti tika saņemti gandrīz katru nedēļu, piemēram, jaunu zelta zonu atklāšana, kurās Nuggets var izvēlēties tieši no zemes. Tas turpinājās līdz kara sākumam *), kas pārtrauca mūsu kopīgo darbu. "

3. Elektronu atvēršanas metodes:

3.1.Trom Thomson

Joseph John Thomson Joseph John Thomson, 1856-1940

Angļu fiziķis, slavenāks tāpat kā J. J. Thomson. Dzimis Chhetham Hill, Mančestras priekšpilsētā, bukinistu-antikvarā ģimenē. 1876. gadā viņš ieguva stipendiju apmācībai Cambridge. 1884.-1919. Gadā Kembridžas Universitātes eksperimentālās fizikas katedras profesors ir Cavendish laboratorijas vadītājs, kas pārvērtās vienā no Thomson centieniem uz vienu no slavenākajiem pasaules pētniecības centriem. Tajā pašā laikā 1905.-1918. Gadā - Londonas Karaliskā institūta profesors. Nobela prēmijas laureāts 1906. gadā fizikā ar formulējumu "Pētījumam par elektroenerģijas pāreju caur gāzēm", kas, protams, ietver elektrona atvēršanu. Thomson dēls George Pajt Thomson, 1892-1975) arī laika gaitā kļuva laika gaitā Nobela laureāts Fizikā - 1937. gadā Eksperimentālā atklāšana elektronu difrakcijas uz kristāliem.

1897. gadā jaunais angļu fiziķis J. J. Thomson kļuva slavens plakstiņos kā elektronu atklājējs. Savā pieredzē Thomson izmantoja uzlabotu katoda-ray cauruli, kuru konstrukcija tika papildināts ar elektriskajām spolēm (saskaņā ar Amera likumu) caurules magnētiskā lauka iekšpusē un paralēlu elektrisko kondensatoru plates, kas izveidoja elektrisko lauku iekšpusē caurule. Tāpēc kļuva iespējams izpētīt katoda staru uzvedību ietekmē un magnētiskajā, un elektriskais lauks.

Izmantojot jaunu dizaina cauruli, Thomson secīgi parādīja, ka: (1) katodstaru stari tiek novirzīti magnētiskajā jomā, ja nav elektrības; (2) katodiskie stari ir novirzīti elektriskajā jomā, ja nav magnētiskā; un (3) ar vienlaicīgu iedarbību elektriskās un magnētiskās jomas, kas ir vērstas uz līdzsvarotu intensitāti orientēta virzienā, izraisot atsevišķi novirzes pretējās pusēs, katodstaru stariem, kas ir vienkārša, tas ir, darbība divu lauku ir savstarpēji saistīta.

Thomson uzzināja, ka attiecības starp elektriskajām un magnētiskajām jomām, kurā viņu darbība ir līdzsvarota, ir atkarīga no ātruma, ar kuru daļiņas pārvietojas. Pēc mērīšanas Thomson varēja noteikt katoda staru ātrumu. Izrādījās, ka viņi pārvietojas ievērojami lēnāk gaismas ātrumu, no kura tai vajadzētu būt ka katodstaru stariem var būt tikai daļiņas, jo jebkura elektromagnētiskā starojums, ieskaitot gaismu, pavairo gaismas ātrumu (skatīt elektromagnētisko radiācijas spektru). Šīs nezināmās daļiņas. Thomson sauca par "asinsķermiņos", bet drīz viņi sāka saukt par "elektroniem".

Tūlīt kļuva skaidrs, ka elektroniem ir pienākums pastāvēt kā daļu no atomu - citādi, kur viņi nāk no? 1897. gada 30. aprīlis - Ziņojuma datums Thomson viņi saņēma rezultātus Londonas Karaliskās sabiedrības sanāksmē - tiek uzskatīts par elektrona dzimšanas dienu. Un šajā dienā tas tika deponēts pagātnē idejā par atomu "nedalāmību" (skatīt vielas struktūras atomu teoriju). Kopā ar atomu kodola atklāšanu, kas bija desmit ar maziem gadiem (sk. Rangefordas pieredzi) elektrona atvēršana noteica mūsdienu atomu modeļa pamatu.

"Cathode", kas aprakstīts iepriekš, vai drīzāk elektronisko-ray caurules kļuva par vienkāršākajiem priekšgājējiem mūsdienu televīzijas kinescops un datoru monitoriem, kurā stingri kontrolēti elektronu daudzumi tiek noņemti no karstā katoda virsmas mainīgo lielumu ietekmē magnētiskiem laukiem tiek novirzīti stingri norādītajos leņķos un bombardēt fosforevējošos ekrānos šūnās., veidojot skaidru attēlu, kas rodas fotoelektriskā efekta rezultātā, kuru atklāšana arī nebūtu iespējama bez mūsu zināšanām par katoda staru patieso raksturu.

3.2. Konkrēts Rutherford

Ernest Rutherford, Barons Rutherford Nelsonsky I Ernest Rutherford, First Baron Rutherford no Nelson, 1871-1937

Jaunzēlandes fiziķis. Dzimis Nelsonā, Artisan Farmer ģimenē. Ieguva stipendiju izglītībai Kembridžas Universitātē Anglijā. Pēc viņa beigām viņš saņēma iecelšanu Kanādas MQU (McGill University), kur kopā ar Frederick Soddy (Frederick Soddy, 1877-1966) izveidoja pamatlikums par radioaktivitātes fenomenu, par kuru 1908. gadā tika piešķirts Nobela prēmija ķīmijā. Drīz zinātnieks pārcēlās uz Mančestras Universitāti, kur viņa vadībā Hans Geiger (Hans Geiger, 1882-1945) izgudroja savu slaveno Hiiger skaitītāju, kas nodarbojas ar atoma struktūras pētījumu, un 1911. gadā tika atvērta atomu kodola esamība . Pirmā pasaules kara laikā viņš nodarbojās ar Sonarov (akustisko radaru) attīstību, lai atklātu ienaidnieka zemūdenes. 1919. gadā viņš tika iecelts profesors fizikas un direktors Cambridge universitātes Cambridge un tajā pašā gadā, atvēra sabrukumu kodola kā rezultātā bombardēšanas ar smago augstas enerģijas daļiņas. Šajā amatā Rutherfords palika līdz viņa dzīves beigām, tajā pašā laikā ir Karaliskās zinātniskās sabiedrības prezidents gadu gaitā. Viņš tika apglabāts Westminster Abbey blakus Newton, Darwin un Faraday.

Ernest Rutherford - unikāls zinātnieks tādā nozīmē, ka viņš veica savus galvenos atklājumus pēc Nobela prēmijas saņemšanas. 1911. gadā viņš pārvaldīja eksperimentu, kurš ne tikai ļāva zinātniekiem izskatīties dziļi atomā un iegūt priekšstatu par tās struktūru, bet arī kļuva par plāna žēlastības un dziļuma paraugu.

Izmantojot dabisku radioaktīvā starojuma avotu, Rutherford ir izveidojis lielgabalu, kas ir devis virziena un koncentrētu daļiņu plūsmu. Gun bija svina kaste ar šauru slotu, radioaktīvais materiāls tika ievietots iekšā. Sakarā ar to, daļiņas (šajā gadījumā, alfa daļiņas, kas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem), ko radīja radioaktīvā viela visos virzienos, izņemot vienu, uzsūcas vadošā ekrāna, un tikai virziena ķekars Alpha daļiņas lidoja caur slotu.

Pieredzes shēma

Tālāk, ceļā uz paketi, vēl vairāki svina ekrāni ar šaurām spraugām, kas samazināja daļiņas novirzoties no stingri

noteiktā virzienā. Tā rezultātā ideāli orientēta alfa daļiņu ķekars tika atdalīts uz mērķi, un pats mērķis bija labākā zelta folijas lapa. Alpha-staru skāra to. Pēc sadursmes ar folijas atomiem Alfa daļiņas turpināja savu ceļu un nokrita līdz luminiscējošajam ekrānam, kas uzstādīts aiz mērķa, kurā alfa daļiņas tika reģistrētas, kad tika reģistrētas alfa daļiņas. Viņiem eksperimentētājs var tikt vērtēts, kādā apjomā un cik daudz alfa daļiņas atšķiras no taisnās līnijas virziena, kā rezultātā sadursmes ar folijas atomiem.

Rutherford tomēr pamanīju, ka neviens no viņa priekšgājējiem nav pat mēģinājis eksperimentāli pārbaudīt, vai dažas alfa daļiņas ir novirzītas uz ļoti lieliem leņķiem. Mesh modelis ar rozīnēm vienkārši neļāva eksistenci atomā kā blīvi un smagi elementi struktūras, ka viņi varētu novirzīt ātrās alfa daļiņas uz ievērojamiem leņķiem, tāpēc neviens nebija bažas par šo iespēju pārbaudi. Rutherford lūdza vienu no saviem skolēniem pārveidot instalāciju tādā veidā, ka alfa daļiņu izkliede var novērot lielos novirzes leņķos - tikai tīrīt sirdsapziņu, lai beidzot likvidētu šādu iespēju. Kā detektors, pārklāts ekrāns tika izmantots no nātrija sulfīda materiāla, kas dod fluorescējošu zibspuldzi, kad alfa daļiņas nonāk tajā. Kāds bija pārsteigums ne tikai students, kurš tieši veica eksperimentu, bet arī Rostford pats, kad izrādījās, ka dažas daļiņas novirzās uz stūriem līdz 180 °!

Rutherforda atomu attēls atbilstoši pieredzes rezultātiem, mēs šodien esam pazīstami labi. Atoms sastāv no superphoto, kompakta kodola pārvadāšanai pozitīva maksaun negatīvi uzlādēti gaismas elektroni ap to. Vēlāk zinātnieki noveda pie šī attēla ticama teorētiskā bāze (skatīt bora atomu), bet tas viss sākās ar vienkāršu eksperimentu ar nelielu radioaktīvā materiāla paraugu un zelta folijas gabalu.

3.2.metod Mililikēns

3.2.1. Īsa biogrāfija:

Robert Milliekkin dzimis 1868. gadā Ilinoisā nabadzīgajā ģimenē priesteru. Viņa bērnība pagāja provinces pilsētā McWple, kur liela uzmanība tika pievērsta sportam un mācīja slikti. Direktors vidusskolā, kas mācīja fiziku, runāja, piemēram, viņa jaunajiem klausītājiem: "Kā tas var būt no viļņiem darīt skaņu? Erunda, zēni, visi šī muļķība! "

Oberdinas koledžā nebija labāka, bet Milli Cena, kurš nebija būtisku atbalstu, bija mācīt fiziku vidusskolā pats. Amerikā, tad bija tikai divas fizikas mācību grāmatas, kas tulkotas no franču, un talantīgs jauneklis nesniedza grūtības tos mācīties un veiksmīgi veikt klases. 1893. gadā viņš ieiet Kolumbijas Universitātē, tad brauc ar studēt Vācijā.

Millilen bija 28 gadus vecs, kad viņš saņēma priekšlikumu no A. Maykelson, lai veiktu asistenta vietu Čikāgas Universitātē. Sākumā viņš bija iesaistīts gandrīz ārkārtīgi pedagoģiskajā darbā un tikai četrdesmit gados sākās zinātniski pētījumi, kas atveda viņam pasaules godību.

3.2.2. Pirmie eksperimenti un problēmu risināšana:

Pirmie eksperimenti tika samazināti līdz šādiem. Starp plakanās kondensatora plāksnēm, uz kuru tika pasniegts 4000 V spriegums, tika izveidots mākonis, kas sastāvēja no ūdens pilieniem, kas atrodas uz joniem. Sākumā mākoņa augšpusē bija kritums, ja nav elektriskā lauka. Tad mākonis tika izveidots pie sprieguma ieslēgta. Mākonis notika gravitācijas stipruma darbībā un elektroenerģija.
Spēkā esošās spēka attiecība pret pilienu, uz ātrumu, ko tā iegūst, ir vienlīdz pirmajā un otrajā gadījumā. Pirmajā gadījumā spēks ir vienāds ar mg, otrajā mg + QE, kur Q ir kritiena maksa, E ir elektriskā lauka stiprums. Ja ātrums pirmajā gadījumā ir vienāds ar υ 1 otrajā 2, tad tad

Zinot mākoņa nokrišanas ātruma atkarību no gaisa viskozitātes, var aprēķināt vēlamo maksas Q. Tomēr šī metode nedod vēlamo precizitāti, jo tajā bija hipotētiski pieņēmumi, kas nav pakļauti eksperimenta kontrolei.

Lai palielinātu mērījumu precizitāti, bija nepieciešams vispirms atrast metodi, lai ņemtu vērā mākoni iztvaikošanu, kas neizbēgami notika mērījumu procesa laikā.

Atstarojot šo problēmu, Milliken un nāca pie klasiskās pilienu metodes, kas atvēra vairākas neparedzētas iespējas. Izgudrojuma vēsture nodrošinās autoram:
"Apzinoties, ka pilienu iztvaicēšanas ātrums palika nezināms, es centos domāt par to, kā pilnībā novērst šo nenoteiktu vērtību. Mans plāns sastāvēja turpmāk. Iepriekšējos eksperimentos elektriskais lauks varēja palielināt vai samazināt mākoņu augšdaļas kritumu gravitācijas laikā. Tagad es gribēju, lai stiprinātu šo lauku, lai augšējā virsma mākonis paliek nemainīgā augstumā. Šajā gadījumā bija iespējams precīzi noteikt mākoņa iztvaikošanas ātrumu un aprēķinot to vērā, aprēķinot to vērā.

Lai īstenotu šo ideju, MILLYKEIN konstruēja nelielu akumulatoru izmēros, kas saražoja spriegumu līdz 10 4 V (šoreiz tas bija izcils eksperimenta sasniegums). Viņai bija jāizveido lauks, kas ir pietiekami spēcīgs, lai mākonis tika turēts kā "magomet zārks", apturētā stāvoklī. "Kad viss bija gatavs man," saka Milliekkins, un, kad tika izveidots mākonis, es pagriezos slēdzi, un mākonis izrādījās elektriskajā laukā. Un tajā brīdī, tas izkusis uz manām acīm, citiem vārdiem sakot, tas nebija palicis no mākonis un neliels gabals, ko varētu novērot, izmantojot kontroles optisko ierīci, kā Wilson darīja un gatavojās darīt. Kā es pirmo reizi šķita redzēt mākoņa izzušanu elektriskajā laukā starp augšējo un apakšējo plāksnēm, ko eksperiments beidzās bez rezultātiem ... "Tomēr, kā tas bieži notika zinātnes vēsturē, neveiksme radīja jauna ideja. Viņa noveda pie slavenās pilienu metodes. "Atkārtoti eksperimenti - Milliken raksta," parādīja, ka pēc mākoņu izkliedēšanas savā vietā bija iespējams atšķirt vairākus atsevišķus ūdens pilienus. "(Uzsvēra mani. - V. D.). "Neveiksmīga" pieredze izraisīja spēju saglabāt līdzsvaru un ievērot atsevišķas pilienus diezgan ilgu laiku.

Taču novērošanas laikā ūdens pilienu masa ir būtiski mainījusies iztvaikošanas rezultātā, un Milliekkin pēc vairāku dienu meklēšanu pagāja eksperimentos ar eļļas pilieniem.

Eksperimenta procedūra bija vienkārša. Adiabātiskā paplašināšana starp kondensatora plāksnēm veidojas mākonis. Tas sastāv no pilieniem ar dažādu modulo un uzlādes zīmi. Kad elektriskais lauks ir ieslēgts, kam piemīt maksājumi, tāda paša nosaukums ar kondensatora augšējo plāksni strauji samazinās, un pilieni ar pretējo lādiņu piesaista augšējā plāksnē. Taču noteiktu skaitu pilienu ir tik uzlādēts, ka smaguma spēks ir izlīdzināts ar elektrisko spēku.

Pēc 7 vai 8 minūtēm. Mākonis ir izkliedēts, un neliels skaits pilienu paliek redzams, kas atbilst noteiktajam spēku līdzsvaram.

Milliekkin novēroja šos pilienus skaidru spilgtu punktiņu veidā. "Šo pilienu vēsture parasti ir tā," viņš raksta. "Gadījumā, ja ir neliela gravitācijas izplatība pār lauka spēku, viņi sāk lēnām nokrist, bet, tā kā viņi pakāpeniski iztvaiko, to dilstošā kustība drīz beigsies, un tie kļūst fiksēti diezgan ilgu laiku.. Tad lauks sāk dominēt, un pilieni sāk lēnām kāpt. Saskaņā ar savu dzīvi telpā starp plāksnēm, šī augošā kustība kļūst ļoti strauji paātrināta, un tās piesaista lielā ātrumā uz augšējo plāksni. "

3.2.3. Uzstādīšanas apraksts:

Uzstādīšanas shēma ir milileīna, ar kuru palīdzību 1909. gadā tika iegūti izšķirošie rezultāti, kas attēloti 17. attēlā.

Kamijā plakanais kondensators tika novietots no apaļiem misiņa plāksnēm m un n ar diametru 22 cm (attālums starp tiem bija 1,6 cm). Augšējā plāksnes centrā bija neliels caurums p, caur kuru nokrita eļļas pilieni. Pēdējais ir izveidojies, lai pūš eļļas strūklu ar smidzinātāju. Gaiss tiek pagatavots no putekļiem, šķērsojot stikla kokvilnas cauruli. Eļļas pilieniem bija aptuveni 10 -4 cm diametrs.

No uzlādējamā akumulatora kondensatora plāksnēs spriegums tika barots 10 4. V. Ar slēdzi palīdzību plāksnes var būt sadriskāt, un elektriskais lauks iznīcinātu.

Pilieni eļļām, kas nokritu starp plāksnēm m un n, tika izgaismotas ar spēcīgu avotu. Perpendikulāri virzienam staru caur vizuālo cauruli tika novērota uzvedība kritiena.

Jonus, kas nepieciešami kondensācijai pilienu, radās radiācija rādiija gabals, kas sver 200 mg, kas atrodas attālumā no 3 līdz 10 cm plāksnes pusē.

Izmantojot īpašu ierīci, samazinot virzuli, tika veikta gāzes izplešanās. Pēc 1 - 2 s pēc radija izplešanās, tas tika noņemts vai atstājot svina ekrānu. Tad sākās elektriskais lauks un pilienu novērojums sākās. Vīrošanas caurule. Caurule bija skala, pie kura bija iespējams skaitīt ceļu nodeva kritumu noteiktā laika periodā. Laiks tika noteikts precīzā pulkstenī ar arthir.

Novērojumu procesā, Millique atklāja parādību, kas kalpoja kā atslēga visai sērijai turpmākiem precīziem mērījumiem individuāliem maksājumiem.

"Darbs pār piekārtiem pilieniem," Millilen raksta: "Es aizmirsu tos vairākas reizes, lai tos aizvērtu no radium stariem. Tad es pamanīju, ka laiku pa laikam viens no pilieniem pēkšņi mainīja viņa maksu un sāka pārvietoties pa laukumu vai pret viņu, acīmredzot, notveroties pirmajā gadījumā, un otrajā gadījumā - negatīva jonu. Tas atvēra iespēju novērtēt ne tikai individuālo pilienu maksu, kā es darīju līdz tam, bet arī par atsevišķu atmosfēras jonu maksu.

Faktiski, mērot ātrumu tāda paša piliena divreiz, vienu reizi, un otro reizi pēc uztveršanas jonu, es, protams, varētu pilnībā novērst īpašības pilieniem un īpašībām vidēja un darboties ar vērtību proporcionāli tikai Uzņemto jonu maksu.

3.2.4. Elementārās maksas aprēķins:

Elementāro maksu aprēķināja Milliken, pamatojoties uz šādiem apsvērumiem. Droplets ātrums ir proporcionāls jaudai, kas darbojas uz tā un nav atkarīga no pilienu pilienu.
Ja kritums samazinājās starp kondensatora plāksnēm darbībā tikai smaguma ar ātrumu υ, tad

Ja lauks vērsta pret spēku smaguma, efektīvais spēks būs atšķirība QE - mg, kur Q ir maksa par pilienu, E ir lauka stipruma modulis.

Drop ātrums būs vienāds ar:

υ 2 \u003d k (QE-mg) (2)

Ja sadalīts vienlīdzība (1) uz (2), mēs saņemam

No šejienes

Ļaujiet piliens uztvertu jonu, un maksa bija vienāda ar Q ", un kustības ātrums υ 2. Maksa par šo notveramo jonu ir apzīmēta ar e.

Tad e \u003d q "- Q.

Izmantojot (3), mēs saņemam

Vērtība ir nemainīga šim kritumam.

3.2.5. Secinājumi no metodes metodes

Līdz ar to katrs notverts kritums būs proporcionāls ātruma starpībai (υ "2 - υ 2), citiem vārdiem sakot, proporcionāli izmaiņām ātruma krituma dēļ uztveršanas jonu! Tātad, mērīšana Elementārā maksa tika samazināta līdz ceļojuma ceļa mērīšanai, un laiks, par kuru šis ceļš tika pieņemts. Daudzi novērojumi ir parādījuši taisnīgumu formulu (4). Izrādījās, ka E vērtība var mainīties tikai ar lēcieniem! Vienmēr Novērotās maksas E, 2E, 3E, 4E utt.

"Daudzos gadījumos tas raksta Milliekkin," piliens tika novērots piecas vai sešas stundas, un šajā laikā viņa notika ne astoņas vai desmit jonus, un simtiem no tiem. Kopumā es novēroju šādā veidā ar daudziem tūkstošiem jonu uztveršanu, un visos gadījumos notverti uzlāde ... bija tieši vienāds ar mazāko no visiem uzņemtajiem maksājumiem, vai arī tas bija vienāds ar nelielu veselo lielumu . Tas ir tiešs un neapstrīdams pierādījums tam, ka elektrons nav "statistiskais vidējais", bet visi elektriskie maksājumi uz joniem vai tieši vienāds ar elektrona maksu, vai ir nelielas visas vairākas maksas par šo maksu. "

Tātad, atomu, diskrētība vai runāšana modernā valodaElektriskās maksas kvantēšana ir kļuvusi par eksperimentālu faktu. Tagad bija svarīgi parādīt, ka elektronu, lai runātu, visurestu. Jebkura elektriskā maksa jebkura veida organismā ir to pašu elementāru maksu summa.

Milliken metode ir viennozīmīgi atbildēt uz šo jautājumu. Pirmajos eksperimentos maksājumus radīja neitrālu gāzu molekulu jonizācija ar radioaktīvā starojuma plūsmu. Izmērīto lādiņu par joniem, kas uzņemti pilieni.

Izsmidzinot šķidrumu, pilienu pulverizators ir elektrificēts berzes dēļ. Tas bija labi zināms XIX gadsimtā. Vai šie maksājumi ir arī kvantitatīvi, piemēram, maksājumi par joniem? Millilen "sver" pilienus pēc izsmidzināšanas un ražo iepriekš aprakstītos maksas mērījumus. Pieredze atklāj to pašu elektriskās maksas diskrimināciju.

Slašojot eļļas pilienus (dielektriķi), glicerīnu (pusvadītāju), dzīvsudrabs (diriģents), Millykein pierāda, ka maksa par jebkura fiziska rakstura iestādēm ir visos gadījumos bez izņēmumiem no atsevišķām pamatstruktantu vērtībām. 1913. gadā Milliecin apkopo daudzu eksperimentu rezultātus un sniedz šādu vērtību elementārai uzlādei: E \u003d 4.774. 10 -10 vienības. Uzlādējiet SGSE. Tādējādi tika uzstādīta viena no svarīgākajām mūsdienu fizikas konstantēm. Elektriskās maksas definīcija ir bijusi vienkāršs aritmētiskais uzdevums.

3.4. Kopējā vizualizācijas metode:

Liela loma, lai stiprinātu domu par realitāti elektronu tika spēlēta ar atklājums Ch.T.R. Wilson efekts kondensācijas ūdens tvaiku uz joniem, kas noved pie iespējas fotografēt daļiņu dziesmas.

Viņi saka, ka A. Componton pie lekcijas nevarēja pārliecināt skeptisko klausītāju microparticles pastāvēšanas realitātē. Viņš teica, ka viņa ticētu, redzot tikai tos saskarties ar tiem.
Tad Compon parādīja fotoattēlu ar dziesmu α-daļiņām, blakus, kurš bija pirkstu nospiedums. "Vai jūs zināt, kas tas ir?" - Jautāts Componton. "Finger", "atbildēja uz klausītāju. "Šajā gadījumā" compateon svinīgi teica: "Šī gaismas josla ir daļiņa."
Elektronu dziesmu fotogrāfijas ne tikai norādīja elektronu realitāti. Viņi apstiprināja pieņēmumu par elektronu izmēru mazumu un ļāva salīdzināt teorētisko aprēķinu rezultātus ar pieredzi, kurā parādījās elektronu rādiuss. Eksperimenti, kuru sākumā tika likts uz Lenards pētījumā par katodstaru iekļūšanas spēju, parādīja, ka ļoti ātri elektroni, ko radīja radioaktīvās vielas, izsekot gāzes veidā tiešās līnijas. Trases garums ir proporcionāls elektronu enerģijai. Fotogrāfijas no α-daļiņām augstas enerģijas rāda, ka dziesmas sastāv no daudziem punktiem. Katrs punkts ir ūdens piliens, kas rodas uz jonu, ko veido elektrona sadursme ar atomu. Zinot izmēru atoma un to koncentrāciju, mēs varam aprēķināt atomu skaitu, caur kuru α-daļiņu jānodod noteiktā attālumā. Vienkāršs aprēķins liecina, ka α daļiņa ir jānokārto apmēram 300 atomi, pirms tas nāk uz tā, kā viens no elektroniem, kas veido atomu apvalku, un radīs jonizāciju.

Šis fakts pārliecinoši norāda, ka elektronu apjoms ir niecīgs daļa no atoma tilpuma. Trase elektronu ar zemu enerģiju ir savīti, tāpēc lēns elektronu novirza ar Intra-Mattar Field. Tas rada vairāk jonizācijas darbības savā ceļā.

No izkliedes teorijas jūs varat iegūt datus, lai novērtētu novirzes leņķus atkarībā no elektronu enerģijas. Šie dati ir labi apstiprināti, analizējot reālas dziesmas, teorijas sakritība ar eksperimentu pastiprināja priekšstatu par elektronu kā mazāko vielas daļiņu.

Secinājums:

Elementārās elektriskās maksas mērīšana atvēra iespēju precīzi noteikt vairākus būtiskus fiziskus konstantus.
Zināšanas par E vērtību automātiski ļauj noteikt būtiskās konstantes - pastāvīgās avogadro vērtību. Milique eksperimenti pastāvēja tikai bruto novērtējumā nemainīgu avogadro, kas tika dota ar kinētisko teoriju gāzu. Šīs aplēses paļāvās uz gaisa molekulas vidējā rādiusa aprēķināšanu un svārstījās diezgan plašas robežās no 2. 10 23-20. 10 23 1 / mol.

Pieņemsim, ka mēs esam pazīstami ar Q, kas pagājis caur elektrolītu šķīdumu, un vielas m, kas tika atlikta uz elektroda. Tad, ja jonu maksa ir Ze 0 un tās masa m 0, tiek veikta vienlīdzība.

Ja noteiktās vielas masa ir vienāda ar vienu lūgšanu,

ka Q \u003d F-Constant Faraday un F \u003d N 0 E, kur:

Protams, pastāvīgās avogadro definīcijas precizitāti nosaka precizitāte, ar kuru tiek mērīta elektronu lādiņa. Prakse prasīja būtiski noteikt būtisko konstantu noteikšanas precizitāti, un tas bija viens no stimuliem turpināt uzlabot elektrisko lādiņu kvantu mērīšanas metodi. Šis darbs, kas jau ir tīri metroloģisks, turpinās līdz šim.

Visprecīzākās pašlaik vērtības:

e \u003d (4,8029 ± 0,0005) 10 -10. vienības. SGSE maksa;

N 0 \u003d (6.0230 ± 0,0005) 10 23 1 / mol.

Zinot n o, jūs varat noteikt gāzes molekulu skaitu 1 cm 3, jo apjoms, ko aizņem 1 mols gāzes, ir jau zināmā pastāvīgā vērtība.

Zināšanas par gāzes molekulu skaitu 1 cm 3 deva spēju noteikt vidējo rādītāju kinētiskā enerģija Molekulas termiskā kustība. Visbeidzot, atbild par elektronu, ir iespējams noteikt pastāvīgu dēļu un pastāvīgu Stefan-Boltzmann likumā siltuma starojuma.

Metodiskā piezīme. Elektrons jau ir zināms studentiem no ķīmijas kursa un atbilstošā VII klases programmas sadaļā. Tagad jums ir nepieciešams padziļināt ideju par pirmās vielas elementārās daļiņas, atgādināt pētītajā, kaklasaiti ar pirmo sadaļas "elektrostatikas" tēmu un pāriet uz augstāku elementārās maksas interpretācijas līmeni. Jāatceras elektriskās maksas koncepcijas sarežģītība. Ierosinātā ekskursija var palīdzēt izpaušanai šo koncepciju un iekļūt lietas būtībā.

Elektronam ir sarežģīts stāsts. Lai nonāktu pie mērķa ar īsāko ceļu, ir ieteicams saglabāt stāstu šādi.

Pirmkārt, nebija viena pieredze, kurā piedalīsies atsevišķi elektroni. Elementārā maksa tika aprēķināta, balstoties uz mikroskopiskās maksas mērījumiem saskaņā ar virkni hipotēzes.

Tur bija skeptiķi, kas parasti ignorēja atvēršanu elektronu. Akadēmiķis A. F. Ioffe atmiņās viņa skolotājs V. K. X-Ray rakstīja: "Līdz 1906-1907. Vārds elektronu nevajadzētu izrunāt Minhenes universitātes fiziskajā institūtā. X-ray uzskatīja, ka tā neprecized hipotēze bieži vien bez pietiekamiem iemesliem un bez vajadzībām ".

Jautājums par elektrona masu netika atrisināts, netika pierādīts, ka abi vadītāji, kā arī dielektriskās maksas sastāv no elektroniem. "Electron" jēdzienam nebija nepārprotamas interpretācijas, jo eksperiments neatklāja atoma struktūras (Rostford planētas modelis parādās 1911. gadā, un Bora teorija 1913. gadā).

Elektrons nav iznācis no "tīras" zinātnes sistēmas. Atgādināt, ka pirmais elektroniskais lukturis parādījās tikai 1907. gadā

Lai pārietu no ticības uz ticību, tas bija nepieciešams, lai izolētu elektronu, lai izgudrotu tiešās un precīzas mērīšanas elementārās maksas.

Šādu uzdevumu atrisināja amerikāņu fiziķis Roberts Millique (1868-1953) virknē smalki eksperimenti, kas tika uzsākti 1906. gadā.

Robert Milliekkin dzimis 1868. Ilinoisā nabadzīgajā priestera ģimenē. Viņa bērnība pagāja provinces pilsētā McWple, kur liela uzmanība tika pievērsta sportam un mācīja slikti. High School direktors, kas mācīja fiziku, runāja, piemēram, viņa jaunajiem klausītājiem: "Kā tas var būt no viļņiem, lai padarītu skaņu? Nonsense, zēni, viss šis muļķības!"

Spēkā esošās spēka attiecība pret pilienu, uz ātrumu, ko tā iegūst, ir vienlīdz pirmajā un otrajā gadījumā. Pirmajā gadījumā spēks ir vienāds ar mg, otrajā mg + QE, kur Q ir kritiena maksa, E ir elektriskā lauka stiprums. Ja ātrums pirmajā gadījumā ir vienāds ar v 1 otrajā v 2, tad tad

Zinot mākonis v no gaisa viskozitātes atkarību no gaisa viskozitātes, var aprēķināt vēlamo maksas Q. Tomēr šī metode nedod vēlamo precizitāti, jo tajā bija hipotētiski pieņēmumi, kas nav pakļauti eksperimenta kontrolei.

Lai palielinātu mērījumu precizitāti, bija nepieciešams vispirms atrast metodi, lai ņemtu vērā mākoni iztvaikošanu, kas neizbēgami notika mērījumu procesa laikā.

Atstarojot šo problēmu, Milliken un nāca pie klasiskās pilienu metodes, kas atvēra vairākas neparedzētas iespējas. Izgudrojuma vēsture nodrošinās autoram:

"Apzinoties, ka pilienu iztvaikošanas ātrums palika nezināms, es centos nākt klajā ar to, kas pilnībā novērstu šo nenoteiktu vērtību. Mans plāns sastāvēja turpmāk. Iepriekšējos eksperimentos elektriskais lauks var tikai palielināt vai samazināt ātrumu no mākoņu gals ar smaguma iedarbību. Tagad es gribēju stiprināt lauku, lai mākonis augšējā virsma palika pastāvīgā augstumā. Šajā gadījumā bija iespējams precīzi noteikt mākonī un ņemt to vērā, aprēķinot ". Lai īstenotu šo ideju, Milliekkin konstruēja nelielu akumulatoru ar akumulatoru, kas ražots spriegums līdz 104 V (šajā laikā tas bija izcils eksperimenta sasniegums). Tas bija paredzēts, lai izveidotu lauku, pietiekami spēcīgu, lai mākonis tiktu turēts kā "magomet zārks", apturētā stāvoklī.

"Kad viss bija gatavs man," saka Milliekkin ", un, kad tika izveidots mākonis, es pagriezos slēdzi, un mākonis izrādījās elektriskā laukā. Un tajā brīdī tas izkusis manās acīs, citiem vārdiem sakot, , mana mākonis nebija maz gabals. Ko var novērot, izmantojot kontroles optisko ierīci, jo Wilson darīja un gatavojos darīt. Kā es pirmo reizi šķita redzēt mākoni izzušanu elektriskajā laukā starp Augšējās un apakšējās plāksnes nozīmēja, ka eksperiments beidzās bez rezultātiem ... "

Tomēr, kā tas bieži notika zinātnes vēsturē, neveiksme radīja jaunu ideju. Viņa noveda pie slavenās pilienu metodes. "Atkārtoti eksperimenti" saka Milliekkin, "parādīja, ka pēc mākoņu izkliedes spēcīgā elektriskā laukā tā vietā bija iespējams nošķirt vairākus atsevišķus ūdens pilienus" (es esmu uzsvēris mani. - V. D.).

"Neveiksmīga" pieredze izraisīja spēju saglabāt līdzsvaru un ievērot atsevišķas pilienus diezgan ilgu laiku.

Taču novērošanas laikā ūdens pilienu masa ir būtiski mainījusies iztvaikošanas rezultātā, un Milliekkin pēc vairāku dienu meklēšanu pagāja eksperimentos ar eļļas pilieniem.

Pēc 7 vai 8 minūtēm mākonis ir izkliedēts, un neliels skaits pilienu paliek redzes jomā, kuru maksa atbilst līdzsvaram līdzsvarā.

Milliekkin novēroja šos pilienus skaidru spilgtu punktiņu veidā. "Šo pilienu stāsts parasti ir tā," viņš raksta. "Gadījumā, ja ir maza gravitācijas izplatība pār lauka spēku, viņi sāk lēnām krist, bet, tā kā tie pakāpeniski iztvaiko, to dilstošā kustība drīz beigsies, un tie ir kļuvuši fiksēti diezgan ilgu laiku. Tad lauks sāk dominēt, un pilieni sāk lēnām pieaugt. Zem viņu dzīves beigās telpā starp plāksnēm, šī augošā kustība kļūst ļoti paātrināta, un tie ir piesaistīts lielā ātrumā uz augšējo plāksni. "

Uzstādīšanas shēma ir milileīna, ar kuru palīdzību 1909. gadā tika iegūti izšķirošie rezultāti, kas attēloti 17. attēlā.

No uzlādējamā akumulatora kondensatora plāksnēs spriegums tika barots 104 V. Ar slēdzi, plāksnes var tikt saīsināts, un elektrisko lauku var iznīcināt.

Pilieni eļļām, kas nokritu starp plāksnēm m un n, tika izgaismotas ar spēcīgu avotu. Perpendikulāri virzienam staru caur vizuālo cauruli tika novērota uzvedība kritiena.

Jonus, kas nepieciešami kondensācijai pilienu, radās radiācija rādiija gabals, kas sver 200 mg, kas atrodas attālumā no 3 līdz 10 cm plāksnes pusē.

Izmantojot īpašu ierīci, samazinot virzuli, tika veikta gāzes izplešanās. Pēc 1-2 s pēc radija paplašināšanas tika noņemts vai atstājot svina ekrānu. Tad elektriskais lauks ieslēgts un pilienu pilieni sākās vizuālā caurulē.

Caurule bija skala, pie kura bija iespējams skaitīt ceļu nodeva kritumu noteiktā laika periodā. Laiks tika noteikts precīzā pulkstenī ar arthir.

Novērojumu procesā, Millique atklāja parādību, kas kalpoja kā atslēga visai sērijai turpmākiem precīziem mērījumiem individuāliem maksājumiem.

"Darbs pār svērto pilienu," raksta Milliekkin ", es aizmirsu tos vairākas reizes no radium stariem. Tad es noticēju, ka laiku pa laikam viens no pilieniem pēkšņi mainīja viņa maksu un sāka pārvietoties pa laukumu vai pret viņu, acīmredzot notveršana pirmajā gadījumā, pozitīvs, un otrajā gadījumā - negatīva jonu. Tā atvēra iespēju novērtēt ar uzticamību ne tikai individuālo pilienu apsūdzības, kā to darīju līdz tam, bet arī atsevišķa atmosfēras jonu maksa .

Elementāro maksu aprēķināja Milliken, pamatojoties uz šādiem apsvērumiem. Droplets ātrums ir proporcionāls jaudai, kas darbojas uz tā un nav atkarīga no pilienu pilienu.

Ja kritums samazinājās starp kondensatora plāksnēm, kas darbojas tikai smaguma ar ātrumu V 1, tad

Kad lauks ir ieslēgts pret smaguma spēku, faktiskais spēks būs atšķirība Q \u003d mg, kur Q ir maksa par pilienu, E ir lauka stiprības modulis.

Drop ātrums būs vienāds ar:

v 2 \u003d k (QE - mg) (2)

Ja sadalīts vienlīdzība (1) uz (2), mēs saņemam

Ļaujiet kritums uztvertu jonu un maksa par to bija vienāds ar Q 'un kustības ātrumu v 2 ". Šā uztvertā jonu lādiņa ir apzīmēta ar e. Tad e \u003d q '- Q.

Izmantojot (3), mēs saņemam

Vērtība ir nemainīga šim kritumam.

Līdz ar to katra notverta krituma maksa būs proporcionāla ātruma starpībai (V '2 -V 2), citiem vārdiem sakot, proporcionāli izmaiņām ātruma krituma dēļ uztveršanas jonu!

Tātad elementārās maksas mērīšana tika samazināta līdz ceļojuma ceļa mērījumiem, un laiks, par kuru šis ceļš tika nodots.

Daudzi novērojumi parādīja taisnīgumu formulu (4). Izrādījās, ka E vērtību var mainīt tikai ar lēcieniem! Vienmēr ir maksas E, 2E, 3E, 4E utt.

"Daudzos gadījumos, Milliken raksta:" piliens tika novērots piecas vai sešas stundas, un šajā laikā viņa notika ne astoņas vai desmit jonus, un simtiem no tiem. Kopumā es novēroju šādā veidā, notverot daudzus tūkstošus jonu, un visos gadījumos notverti ... bija vai nu tieši vienāds ar mazāko no visiem uzņemtajiem maksājumiem, vai arī tas bija vienāds ar nelielu visu šīs vērtības vairākkārtēju. Tas ir tiešs un neapstrīdams pierādījums tam, ka elektrons nav "statistiskais vidējais", Bet visi elektriskie maksājumi uz joniem vai tieši vienāds ar elektrona lādiņu vai ir neliela vesela šī maksu. "

Tātad, atomu, diskrēta vai mūsdienu valodā, kvantizēšana elektrisko lādiņu ir kļuvusi par eksperimentālu faktu. Tagad bija svarīgi parādīt, ka elektronu, lai runātu, visurestu. Jebkura elektriskā maksa jebkura veida organismā ir to pašu elementāru maksu summa.

Milliken metode ir viennozīmīgi atbildēt uz šo jautājumu.

Pirmajos eksperimentos maksājumus radīja neitrālu gāzu molekulu jonizācija ar radioaktīvā starojuma plūsmu. Izmērīto lādiņu par joniem, kas uzņemti pilieni.

Izsmidzinot šķidrumu, pilienu pulverizators ir elektrificēts berzes dēļ. Tas bija labi zināms XIX gadsimtā. Vai šie maksājumi ir arī kvantitatīvi, piemēram, maksājumi par joniem?

Millilen "Lugas" pilieni pēc šļakatām un ražo iepriekš aprakstītos maksas mērījumus. Pieredze atklāj to pašu elektriskās maksas diskrimināciju.

1913. gadā Milliecin apkopo daudzu eksperimentu rezultātus un dod elementārai uzlādei šādu ievietošanu: E \u003d 4,774 · 10-10. Uzlādējiet SGSE.

Tādējādi tika uzstādīta viena no svarīgākajām mūsdienu fizikas konstantēm. Elektriskās maksas definīcija ir bijusi vienkāršs aritmētiskais uzdevums.

Elektronu vizualizācija. Liela loma, lai stiprinātu domu par realitāti elektronu spēlēja ar atklāšanu G. A. Wilson efektu kondensāta ūdens tvaiku uz joniem, kas noveda pie iespēju fotografēt daļiņas dziesmas.

Tad compton parādīja fotogrāfiju e no α-daļiņu, blakus, kas bija pirkstu nospiedums. "Vai jūs zināt, kas tas ir?" - Jautāts Componton. "Finger", "atbildēja uz klausītāju. "Šajā gadījumā" compateon paziņoja svinīgi, "šī gaismas josla ir daļiņa."

Fotogrāfijas elektronu dziesmas ne tikai liecina par realitāti elektronu. Viņi apstiprināja pieņēmumu par elektronu izmēru mazumu un ļāva salīdzināt teorētisko aprēķinu rezultātus ar pieredzi, kurā parādījās elektronu rādiuss. Eksperimenti, kuru sākumā tika likts Lenards pētījumā par katoda staru iekļūšanas spēju, parādīja, ka ļoti ātri elektroni, ko rada radioaktīvās vielas, izslēdz gāzes taisnu līniju veidā. Trases garums ir proporcionāls elektronu enerģijai. Fotogrāfijas no α-daļiņām augstas enerģijas liecina, ka dziesmas sastāv no daudziem punktiem. Katrs punkts ir ūdens piliens, kas rodas uz jonu, ko veido elektrona sadursme ar atomu. Zinot izmēru atoma un to koncentrāciju, mēs varam aprēķināt atomu skaitu, caur kuru α-daļiņu jānodod noteiktā attālumā. Vienkāršs aprēķins liecina, ka α-daļiņu ir jānokārto apmēram 300 atomi, pirms tas nāk uz tā, kā viens no elektroniem, kas veido atomu apvalku, un radīs jonizāciju.

Šis fakts pārliecinoši norāda, ka elektronu apjoms ir niecīgs daļa no atoma tilpuma. Tādēļ elektronu trase ar zemu enerģiju ir pagriezta, tāpēc lēns elektronu novirza ar iekšējo joma. Tas rada vairāk jonizācijas darbības savā ceļā.

No izkliedes teorijas jūs varat iegūt datus, lai novērtētu novirzes leņķus atkarībā no elektronu enerģijas. Šie dati ir labi apstiprināti, analizējot reālās dziesmas. Teorijas ar eksperimentu sakritība pastiprināja priekšstatu par elektronu, jo mazākā vielas daļiņa.

Elementārās elektriskās maksas mērīšana atvēra iespēju precīzi noteikt vairākus būtiskus fiziskus konstantus.

Zināšanas par E vērtību automātiski ļauj noteikt būtiskās konstantes - pastāvīgās avogadro vērtību. Milique eksperimenti pastāvēja tikai bruto novērtējumā nemainīgu avogadro, kas tika dota ar kinētisko teoriju gāzu. Šīs aplēses paļāvās uz gaisa molekulu vidējā rādiusa aprēķināšanu un svārstījās diezgan plaši 2 · 10 23 līdz 20 · 10 23 1 / mol.

Ja kāda vielas svars ir vienāds ar vienu lūdzību, tad Q \u003d F ir pastāvīga Faraday, ar F \u003d N 0 E, no kur N 0 \u003d F / E. Protams, pastāvīgās avogadro definīcijas precizitāti nosaka precizitāte, ar kuru tiek mērīta elektronu lādiņa.

Praksei bija jāpalielina būtisku konstantu definīcijas precizitāte, un tas bija viens no stimuliem turpināt uzlabot elektrisko lādiņu kvantu mērīšanas metodi. Šis darbs, kas jau ir tīri metroloģisks, turpinās līdz šim.

Visprecīzākās pašlaik vērtības:

e \u003d (4 8029 ± 0,0005) 10 -10 vienības. SGSE maksa;

N 0 \u003d (6.0230 ± 0,0005) 10 23 1 / mol.

Zinot N 0, jūs varat noteikt gāzes molekulu skaitu 1 cm 3, jo apjoms, ko aizņem 1 mols gāzes, ir jau zināmā pastāvīgā vērtība.

Zināšanas par gāzes molekulu skaitu 1 cm 3 deva iespēju noteikt molekulas siltuma kustības vidējo kinētisko enerģiju.

Visbeidzot, atbild par elektronu, ir iespējams noteikt pastāvīgu dēļu un pastāvīgu Stefan-Boltzmann likumā siltuma starojuma.

Krievijas Federācijas Izglītības ministrija

Amur Valsts pedagoģiskā universitāte

Metodes elementārās elektriskās maksas noteikšanai

Veica studentu 151g.

Venseliev a.a.

Pārbaudīts: Cerantev TG

Ieviešana

1. Elektronu atvēršanas aizveklēšana

2. Elektronu atvēršanas vēsture

3. Eksperimenti un elektronu atvēršanas metodes

3.1.Trom Thomson

3.2. Konkrēts Rutherford

3.3. Metilitāte Milliken

3.3.1. īsa biogrāfija

3.3.2. Uzstādīšanas apraksts

3.3.3. Pamatinformācijas maksas aprēķināšana

3.3.4. Secinājumi no metodes

3.4. Kopēja vizualizācijas metode

Secinājums.

Ievads:

Elektronu - elementārās daļiņu pirmā atvēršana laikā; Materiāls pārvadātājs vismazākā masa un mazākā elektriskā lādiņa dabā; Atoma savienojuma daļa.

Elektronu uzlāde - 16021892. 10 -19 cl

4,803242. 10 -10 vienības. Sgse

Elektronu masa 9,109534. 10-31 kg

Īpaša maksa e / m e 1,7588047. 10 11 cl. kg -1.

Elektronu spin ir 1/2 (H vienībās), un tai ir divas prognozes ± 1/2; Elektroni, kas pakļauti Fermi dirac statistikai, fermioniem. Viņiem ir aizliegums Pauli.

Elektrona magnētiskais moments ir - 1,00116 m b, kur m b - magnetons bors.

Elektronu elektronu. Saskaņā ar eksperimentāliem datiem, t e\u003e 2 kalpošanas laiks. 10 22 gadus vecs.

1. Klientu atvēršana

Pirmkārt, nebija viena pieredze, kurā piedalīsies atsevišķi elektroni. Elementārā maksa tika aprēķināta, balstoties uz mikroskopiskās maksas mērījumiem saskaņā ar virkni hipotēzes.

Šā uzdevuma risinājums nav gaidīt. 1752. gadā ideja par elektrisko lādiņu B. Franklinu pirmo reizi tika izteikta pirmo reizi. Eksperimentāli maksājumu tiesību akti tika pamatoti ar elektrolīzes likumiem, atvērt M. Faraday 1834. gadā. Elementārās maksas skaits (mazākā elektriskā maksa, kas atrodama dabā), tika teorētiski aprēķināts, pamatojoties uz elektrolīzes likumiem, izmantojot avogadro numuru. Tiešo elementārās maksas eksperimentālo mērījumu veica R. Millique klasiskajos eksperimentos, kas veikti 1908. - 1916. gadā. Šie eksperimenti arī sniedza neapstrīdamu pierādījumu par elektroenerģijas atomisms. Saskaņā ar pamata viedokli par elektronisko teoriju, maksa par jebkuru ķermeni rodas, kā rezultātā izmaiņām daudzuma elektronu ietverto tajā (vai pozitīvu jonu, maksas vērtība, kas ir vairākas elektronu uzlādes). Tāpēc jebkura struktūras maksa ir jāmaina no lēciena un tādām daļām, kurās ir vesels skaits elektronu maksu. Ņemot vērā elektriskās maksas maiņas diskrētās dabas pieredzi, R. Milique varēja saņemt elektronu esamību un noteikt vienas elektrona (elementārās maksas) uzlādes vērtību, izmantojot eļļas pilienu metodi. Metode ir balstīta uz pētījumu par iekasēto eļļas pilienu kustību kādā homogēnā elektriskā laukā labi zināmā spriedze E.

2. Elektronu ieskatiem:

Ja jūs novērsties no fakta, ka tas bija pirms atvēršanas pirmo elementāro daļiņu - elektronu, un no tā, kas noticis ar šo izcilu notikumu, ir iespējams pateikt īsi: 1897. gadā, slavenā angļu fiziķis Thomson Joseph John (1856 -1940) mēra īpašās uzlādes Q / M katodas radiālās daļiņas - "Corpscles", jo viņš tos sauca, novirzīt katodstaru *) elektriskos un magnētiskos laukos.

3. Elektronu atvēršanas metodes:

3.1.Trom Thomson

Joseph John Thomson Joseph John Thomson, 1856-1940

Angļu fiziķis, slavenāks tāpat kā J. J. Thomson. Dzimis Chhetham Hill, Mančestras priekšpilsētā, bukinistu-antikvarā ģimenē. 1876. gadā viņš ieguva stipendiju apmācībai Cambridge. 1884.-1919. Gadā Kembridžas Universitātes eksperimentālās fizikas katedras profesors ir Cavendish laboratorijas vadītājs, kas pārvērtās vienā no Thomson centieniem uz vienu no slavenākajiem pasaules pētniecības centriem. Tajā pašā laikā 1905.-1918. Gadā - Londonas Karaliskā institūta profesors. Nobela prēmijas laureāts 1906. gadā fizikā ar formulējumu "Pētījumam par elektroenerģijas pāreju caur gāzēm", kas, protams, ietver elektrona atvēršanu. Thomson s dēls George Paget Thomson, 1892-1975 kļuva arī par Nobela laureāts fizikā - 1937. gadā par eksperimentālo atklāšanu elektronu difrakcijas uz kristāliem.

Pashina Anna, Sevalnikov Aleksejs, Luzyanin Roman.

Darba mērķis: iemācīties noteikt elementārās maksas vērtību ar elektrolīzes metodi;izpētīt maksājumu noteikšanas metodeselektronu.

Aprīkojums: cilindriskais kuģis ar vara sulfāta šķīdumu, lampu, elektrodiem, skalām, ampērmetru, konstantu sprieguma avotu, saglabā, pulksteni, atslēgu, savienotājus.

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Lai izbaudītu prezentācijas prezentācijas, izveidojiet sev kontu (kontu) Google un piesakieties tajā: \u200b\u200bhttps://accounts.google.com

Slaidu paraksti:

Laboratorijas darba definīcija Elementārās maksas ar elektrolīzes metodi veica Chuchkovskaya Sosh 10 pakāpes studenti: Pashina Anna, Sevalnikov Aleksejs, Luyanin Roman. Leader: Skolotāja fizika Chekalina O.YU.

Mērķis: Uzziniet, kā noteikt elektrolīzes metodi elementārās maksas vērtību; Pārbauda elektrona maksas noteikšanas metodes. Aprīkojums: cilindrisks kuģis ar vara sulfāta šķīdumu, lampu, elektrodiem, svariem, ampērmetru, konstantu sprieguma avotu, rindu, pulksteni, atslēgu, savienotājus.

Mēs savācām ķēdi: darbs pārvietoties:

Mūsu darba rezultāts

Mēs iemācījāmies noteikt elementārās maksas vērtību ar elektrolīzes metodi, pētīja elektrona maksas noteikšanas metodes. Izeja:

V. Ya. Bryusovs "Electron World" var būt, šie elektroni ir pasauli, kur pieci kontinenti, māksla, zināšanas, kari, troni un četrdesmit gadsimtu atmiņa! Vairāk, iespējams, katrs atoms ir Visums, kur simts planētas; Tur viss šeit, tilpumā saspiests, bet arī kas nav šeit. Viņu pasākumi ir mazi, bet tas pats ir viņu bezgalība, kā šeit; Tur, bēdas un kaislība, tāpat kā šeit, un pat tajā pašā pasaulē pieaug. Viņu gudrie vīrieši, viņu bezgalīgas liekot būtnes centrā, steidzās iekļūt noslēpumu dzirkstelēm un zināt, kā tagad es esmu; Un šobrīd, kad jauno spēku straumes tiek izstrādāti no iznīcinātāja, kliegt, pašpietiekamības sapņos, ka Dievs ir izbalējis viņa Svetoka!

Lejupielādēt:

Priekšskatījums:

Slaidu paraksti:

Lasiet arī