Текущая версия на 17:42, 1 июля 2012

Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 9 клас>> Будова атома. Електрон. Йон

З'ясовуємо, як було виміряно заряд електрона.
Метод, за допомогою якого американський фізик Р. Міллікен (рис. 2.1) визначив заряд електрона, був розроблений ним на початку XX ст. У простір між різнойменно зарядженими пластинами, заряд на яких можна було плавно зменшувати або збільшувати, за допомогою спеціального пульверизатора вчений впорскував масло. При впорскуванні утворювалися дуже маленькі краплинки, частина з яких несла негативний заряд. Кожного разу вчений спостерігав за окремою негативно зарядженою краплею. Оскільки краплі дуже маленькі, спостереження велися за допомогою мікроскопа.

Рис. 2.1. Американський фізик Р. Міллікен
На краплю, що потрапила в простір між пластинами, діють дві сили: сила тяжіння
3 боку електричного поля, створеного зарядженими пластинами; причому сила F_ел напрямлена вгору, а сила Fтяж — униз. Плавно збільшуючи чи зменшуючи заряд пластин, Міллікен домагався зупинки краплі. Зрозуміло, що це відбувалося тоді, коли сила з боку електричного поля пластин зрівноважувала силу тяжіння  Враховуючи рівність сил і те, що сила Рел, яка діє на краплю, пропорційна її заряду, учений обчислював заряд краплі.
Багато разів повторюючи вимірювання (історики стверджують, що досліди тривали майже 4 роки), Міллікен з'ясував, що кожного разу заряд  краплі був кратним деякому найменшому заряду.
Досліджувані краплі масла були заряджені негативно, тобто мали надлишкову кількість електронів. Тому вчений зробив висновок, що найменший заряд є зарядом електрона.

Незалежно від Міллікена такі самі вимірювання проводив російський фізик А. Ф. Йоффе (рис. 2.2), тільки замість крапель масла він використовував металевий пил.
Важливим результатом робіт цих учених є не тільки точне вимірювання заряду електрона, а й доведення дискретної природи електричного заряду.

Рис. 2.2. А. Ф. Йоффе

Вважають, що систематичне вивчення електромагнітних явищ розпочав англійський учений В. Ґільберт (рис. 2.3.).

Рис. 2.3. Англійський учений В. Ґільберт
 
Однак пояснити електризацію тіл змогли більше ніж через три сторіччя — після відкриття електрона. Фізики з'ясували, що частина електронів може порівняно легко відриватися від атома або приєднуватися до нього. Частинку, яка утворюється при цьому, ви добре знаєте з курсу хімії. Це — йон. Очевидно, що йон є зарядженою частинкою. А от як відбувається електризація макроскопічних тіл і як відрізняються речовини за електричними властивостями, ви дізнаєтеся з цього параграфа.
Розглядаємо електризацію тертям.
Озброївшись знаннями про будову атома, розглянемо процес електризації тертям. Візьмемо ебонітову паличку і потремо її об вовну. У цьому випадку, як ви вже знаєте, паличка ннбувас негативного заряду. З'ясуємо, що спричинило виникнення цього заряду.

Якщо після контакту тіла роз'єднати, то вони виявляться зарядженими: тіло, яке віддало частину своїх електронів, буде заряджене позитивно, а тіло, яке їх одержало,— негативно. Вовна втримує свої електрони менш міцно, ніж ебоніт, тому при контакті електрони в основному переходять з вовни на ебонітову паличку, а не навпаки. Отже, після роз'єднання паличка виявляється негативно зарядженим фізичним тілом, а вовна — позитивно зарядженим. Аналогічного результату можна досягти, якщо розчесати сухе волосся пластмасовим гребінцем (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Опит з волоссям.

Слід зазначити, що загальноприйнятий вираз «електризація тертям» є не зовсім точним, правильніше було б говорити про «електризацію дотиком», тому що ми тремо тіла одне об одне тільки для того, щоб збільшити кількість ділянок їхнього щільного контакту.


Фізика, 9 клас Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін, О.О.Кірюхіна

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення