Zašto je kvantiziran električni naboj tijela?

Zašto je kvantiziran električni naboj tijela?
Anonim

Kada znanstvenici kažu da je neka vrsta imovine kvantizirana (naboj, energija, itd.), To znači da svojstvo može imati samo diskretne vrijednosti. Diskretno je suprotno od kontinuiranog, i važno je imati primjer za oboje kako bi se istakla ta razlika.

Da razmislite o neprekidnoj imovini, razmislite o vožnji od kuće do škole i pretpostavite da je vaša škola udaljena točno jedan kilometar. Na vašem putu, možete biti bilo gdje između vaše kuće i škole. Mogli biste biti udaljeni pola kilometra (0,5 km), jednu trećinu kilometra daleko (0,33 km), ili još preciznije udaljenosti kao što je put 0,4773822 km. Budući da ste hipotetički mogli biti bilo gdje duž cijelog 1 km spektra, udaljenost se može smatrati kontinuiranim svojstvom.

Za diskretnu imovinu, razmislite o penjanju uz stepenice. Ako ima ukupno 10 stepenica, moguće je biti na stubama 1, ili 2, ili 3, i tako dalje. No, nije moguće biti na stubištu broj dva i pol, stubište broj 6,8743. Drugim riječima, moguća vrijednost za brojeve stepenica je diskretna ili kvantizirana.

Sada ćemo razmotriti tu razliku u kontekstu električnog naboja. Na najelementarnijoj razini, nabojem se upravlja kombiniranim ukupnim brojem protona i elektrona. Ako objekt ima višak elektrona u odnosu na protone, on će biti negativno nabijen. Postavlja se pitanje "koliko negativnog naboja"?

Punjenje se mjeri u jedinicama Coulombs, C. Svaki proton ima naboje # + 1.602 * 10 ^ -19 C # i svaki elektron ima naboj # -1.602 * 10 ^ -19 C #, što možemo označiti kao # + E # ili # -E #, Samo da bude jasno, # e = 1.602 * 10 ^ -19 C #

Dakle, svaki objekt ili tijelo, s neto nabojem (tj. Viškom bilo protona ili elektrona) mora imati vrijednost plus ili minus # E #, ili # 2e #, ili # 3e #, i tako dalje (u tehničkom smislu, cijeli broj višestruki od # E #). Međutim, bilo bi nemoguće da objekt ima zadatak # + 1.3e # ili # -4.57e #.

Za daljnje informacije pogledajte sljedeći izvor: