למה מטען חשמלי של גוף quantised?

למה מטען חשמלי של גוף quantised?
Anonim

כאשר מדענים אומרים כי סוג מסוים של נכס הוא quantized (תשלום, אנרגיה, וכו '), הם מתכוונים כי הנכס יכול רק ערכים נפרדים. בדידות היא ההפך של רציף, וחשוב להיות דוגמה לשניהם כדי להדגיש את ההבחנה.

כדי לחשוב על רכוש מתמשך, לשקול נסיעה מהבית לבית הספר, ונניח בית הספר שלך הוא רק קילומטר אחד משם. על הכונן שלך, אתה יכול להיות בכל מקום בין הבית שלך לבית הספר. אתה יכול להיות במרחק של חצי קילומטר משם (0.5 ק"מ), שליש קילומטר משם (0.33 ק"מ), או אפילו מרחק מדויק יותר כגון 0.4773822 ק"מ הדרך. מאז אתה יכול hypothetically להיות בכל מקום לאורך כל הספקטרום 1 ק"מ, המרחק יכול להיחשב רכוש מתמשך.

עבור נכס נפרד, לשקול לעלות במעלה המדרגות. אם יש בסך הכל 10 מדרגות, אפשר להיות על מדרגות 1, או 2, או 3, וכן הלאה. אבל זה לא ניתן להיות על המדרגות מספר שתיים וחצי, המדרגות מספר 6.8743. במילים אחרות, הערך האפשרי של המדרגות המספרים הוא דיסקרטי, או לכמת.

עכשיו נבחן את ההבחנה הזאת בהקשר של מטען חשמלי. ברמה הבסיסית ביותר, המטען נשלט על ידי המספר הכולל המשולב של פרוטונים ואלקטרונים. אם לאובייקט יש עודף אלקטרונים ביחס לפרוטונים, הוא יחויב בשלילה. השאלה הופכת, "כמה תשלום שלילי"?

טעינה נמדדת ביחידות של Culombs, C. כל פרוטון יש תשלום של # + 1.602 * 10 ^ -19 C # ועל כל אלקטרון יש תשלום # -1.602 * 10 ^ -19 C #, אשר אנו יכולים לציין # + e # או # -e #. רק כדי להיות ברור, # e = 1.602 * 10 ^ -19 C #

אז כל אובייקט, או גוף, עם מטען נטו (כלומר עודף של פרוטונים או אלקטרונים) חייב להיות ערך של פלוס או מינוס # e #, או # 2e #, או # 3e #, וכן הלאה (במונחים טכניים, מספר שלם של # e #). עם זאת, זה יהיה בלתי אפשרי עבור אובייקט להיות אחראי # + 1.3e # או # -4.57e #.

לקבלת מידע נוסף, עיין במשאב הבא: