Существуют ли атомы электричества?

Определяя заряды различных ионов с помощью опыта  прохождения тока через растворы, учёные никогда не обнаруживали ионов, заряд которых был бы равен какой бы то ни было дробной части заряда электрона. Казалось бы, что этот факт должен определённо указывать на то, что электрон — это самый маленький электрический заряд, который уже не делится на более мелкие, и в природе действительно есть электрические атомы. Однако у ученых ещё оставалось сомнение в существовании таких электрических частиц. В самом деле, предположим, что мы находим заряд иона из опыта прохождения тока через раствор. Нам нужно знать, сколько всего электричества прошло через раствор и сколько вещества выделилось на каком-нибудь из электродов. Это мы можем измерить очень точно. Но в этих опытах мы имеем дело с огромными количествами ионов. Ведь даже в пузырьке газа радиусом всего в одну десятую миллиметра при обычном атмосферном давлении находится больше двухсот тысяч миллиардов атомов. И, может быть, среди огромного числа ионов, прошедших через раствор, есть такие ионы, которые несут с собой неодинаковые по величине заряды, и только в среднем на каждый ион приходится целое число мельчайших зарядов.

Чтобы уничтожить это сомнение, нужно было найти способ измерить заряд только одного иона. Это удалось сделать с помощью очень чувствительного прибора — «электрического силомера». Вот как проводился этот опыт.

В наглухо закрытой камере укрепляются две металлические пластинки (рис. 6). В отверстие верхней пластинки из пульверизатора вбрызгиваются очень маленькие капельки масла. Масло берётся потому, что оно медленно испаряется и вес каждой капельки во время опыта остаётся постоянным. Под действием собственной тяжести капельки опускаются на нижнюю пластинку. Сквозь маленькое окошечко в стенке камеры можно наблюдать с помощью микроскопа за движением отдельных капелек.

Некоторые капельки, благодаря трению при вдувании масла, приобретают электрический заряд, подобно тому как при трении о кожу заряжается стеклянная палочка. Предположим, что капелька вышла из пульверизатора заряженной отрицательно. Если верхнюю пластинку в камере зарядить от батареи положительно, а нижнюю отрицательно, то сила электрического притяжения, действующая

 

image
Рис. 6. Схема опыта по определению заряда электрона.

на капельку, будет направлена вверх, против силы тяжести (рис. 6 в верхнем правом углу). Подключая большее или меньшее количество элементов батареи, можно менять заряды на пластинках, и, значит, величину электрической силы, поднимающей капельки вверх.

Страница 1 of 212
Category: Электроны