Експеримент Милликена продовжений

jeksperiment millikena prodolzhen rutvet 1 Експеримент Милликена продовженийБельгійські вчені запропонували новий метод для вимірювання заряду, накопиченого на зануреному в рідину пластиковому кулі. В результаті даного способу точність вимірювання склала один елементарний заряд. Цей метод дуже нагадує експеримент Роберта Міллікена, який був проведений близько ста років тому. Завдяки такій методиці точність вимірювання на кордоні твердого тіла і рідини дуже високая.Ісследователі вважають, що даний експеримент може використовуватися для виробництва різних комерційних установок, а також для удосконалення різних комерційних установок.Для моделювання колоїдної системи вченими, як правило, використовується суспензія невеликих пластикових кульок , розміщених в рідині. Але такі моделі описують випадкову зарядку і перезарядку колоїдних частинок наближено, практично не враховуючи квантовий характер заряда.Іменно Міллікен перший спробував виміряти процеси перезарядки відповідно до подання про наявність елементарного заряду. У своєму експерименті вчений застосував захоплення електричним полем невеликих заряджених крапельок масла. Сучасні бельгійські вчені з університету Ghent University повторили ідею експерименту Міллікена.Оні застосували схожу схему в дослідженні елементарних процесів перезарядки на кордонах рідини і твердого тіла. Ясне уявлення таких процесів все більш і більш важливо для комерційного розвитку подібних субстанцій, що містять заряджені частинки. Це можуть бути так звані «електронні чорнила», застосовувані в електронних книгах, а також інші колоїдні рідини, вживані для промислового проізводства.В науковому журналі Physical Review Letters було представлено докладний опис цієї роботи. Для свого експерименту бельгійські дослідники взяли кульку з плексигласу діаметром 1 мікрон і помістили його в ємність з рідиною. Потім у посудину з даної «колоїдної» суспензією помістили два електроди, відстань між якими становила 300 мікрон. Потім на електроди стало подаватися осцилююче напряженіе.Такім чином, в результаті зарядки і розрядки на кордоні рідини і твердого тіла кулька починав здійснювати коливальні рухи відповідно з доданим напругою. Максимальна амплітуда цих коливань відповідала повному заряду сферичної частинки. Основною складністю експерименту було виставити параметри таким чином, щоб коливання, викликані прикладеною напругою, були більше випадкових коливань сфери. Також треба було досить часто вимірювати амплітуду коливань, щоб не пропустити процес елементарної перезарядкі.В результаті експериментів було виявлено, що процес перезарядки сфери з такими параметрами відбувається двічі за секунду. Було з’ясовано стрибкоподібне зміна амплітуди коливань, що повністю підтверджує квантовий характер заряду колоїдних частинок. При порівнянні відомих даних про заряд електрона і даних про заряд сферичного об’єкта, отриманих в ході експерименту з’ясувалося десятивідсоткове совпаденіе.Для пояснення цього явища була висунута гіпотеза, що деяка фіксована частина сфери втрачає іони водню. В результаті цього загальний заряд сфери стає негативним. Після закінчення деякого часу іони водню знову приєднаються до сфери, зменшуючи тим самим її заряд. У ході експериментальних розрахунків з’ясувалося, що сфера мала 69 таких ділянок, з яких десять областей постійно були заряжени.Такім чином, експеримент Міллікена був продовжений на новому технічному рівні.


Category: Наука

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply