Досвід Міллікена і Іоффе

До кінця ХIХ століття в ряді найрізноманітніших дослідів було встановлено, що існує якийсь носій негативного заряду, який назвали електроном.

Однак це була фактично гіпотетична одиниця, оскільки, незважаючи на велику кількість практичного матеріалу, не було проведено жодного експерименту за участю одиночного електрона.

Не було відомо, чи існують різновиди електронів для різних речовин або він однаковий завжди, який заряд несе на собі електрон, чи може заряд існувати окремо від частинки.

Загалом, в науковому середовищі з приводу електрона ходили гарячі суперечки, а достатньої практичної бази, яка б однозначно припинила всі дебати, не було.

Дослідження електрона Іоффе і Міллікеном: як це було
Щоб знайти відповіді на питання незалежно один від одного два вчених у 1910-1911 роках провели експерименти з дослідження поведінки одиночних електронів. Це були російський фізик Абрам Йоффе і американський вчений Роберт Міллікен.

У своїх дослідах вони застосовували трохи відмінні установки, але суть і принцип були однаковими. Отже, вони взяли закритий посудину, з якої відкачали повітря до стану вакууму.

Усередині посудини знаходилися дві металеві пластини, яким можна було повідомляти якийсь заряд, а також хмара крапельок масла або пилинок, заряджених негативно, за якими можна було спостерігати через спеціально підведений мікроскоп.

Отже, заряджені порошинки і крапельки у вакуумі будуть падати з верхньої пластини на нижню, проте цей процес можна зупинити, якщо зарядити верхню пластину позитивно, а нижню негативно.

Виник електричне поле буде діяти кулоновскими силами на заряджені частинки, перешкоджаючи їх падіння. Регулюючи величину заряду, домагалися того, що пилинки парили посередині між пластинами.

Далі зменшували заряд порошинок або крапель, опромінюючи їх рентгеном або ультрафіолетом. Втрачаючи заряд, порошинки починали падати знову, їх знову зупиняли, регулюючи заряд пластин. Такий процес повторювали кілька разів, обчислюючи заряд крапель і порошинок за спеціальними формулами.

У результаті цих досліджень вдалося встановити, що заряд порошинок або крапель завжди змінювався стрибками, на строго певну величину, або ж на розмір, кратний це величині.

Суть експерименту мінімальний негативний заряд
Ця мінімальна величина мінімальний або елементарний негативний електричний заряд. Цей заряд завжди йшов не сам по собі, а разом з частинкою речовини.

Так і було зроблено висновок про існування маленької частинки речовини, що несе на собі неподільний електричний заряд, заряд електрона.

Гіпотетичне існування електрона отримало практичне підтвердження, припинивши всі суперечки, так як тепер навіть найпалкіші скептики не могли заперечувати існування електрона зі строго певним зарядом, однаковим для різних речовин, так як це було доведено експериментально незалежними дослідженнями.

Посилання на основну публікацію