คำอธิบายการนำเสนอเป็นรายสไลด์:

1 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

การทดลองของอิอฟเฟและมิลลิแกน ดำเนินการโดยครูฟิสิกส์จากสถาบันการศึกษาเทศบาลมอสโก "มัธยมศึกษาตอนต้นด้วย" Legostaevo" Pronkina V.S. การแบ่งแยก ค่าไฟฟ้า.

2 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

ประสบการณ์ของ Ioffe และ Millikan ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 การดำรงอยู่ของอิเล็กตรอนถูกสร้างขึ้นในการทดลองอิสระหลายครั้ง แต่ถึงแม้จะมีวัสดุทดลองจำนวนมหาศาลสะสมโดยโรงเรียนวิทยาศาสตร์หลายแห่ง แต่อิเล็กตรอนก็ยังคงเป็นอนุภาคสมมุติ เหตุผลก็คือไม่มีการทดลองเกี่ยวกับอิเล็กตรอนตัวเดียวเลย

3 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

การทดลองของ Ioffe และ Millikan เพื่อตอบคำถามนี้ในปี 1910-1911 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Robert Andrews Millikan และนักฟิสิกส์ชาวโซเวียต Abram Fedorovich Ioffe ได้ทำการทดลองที่แม่นยำโดยอิสระซึ่งเป็นไปได้ที่จะสังเกตอิเล็กตรอนเดี่ยว

4 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

5 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

6 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

ประสบการณ์ของ Ioffe และ Millikan ในการทดลองของพวกเขา ภาชนะปิด 1 อากาศที่ถูกปั๊มอพยพไปยังสุญญากาศสูงมีแผ่นโลหะสองแผ่นที่อยู่ในแนวนอน 2 ระหว่างนั้นผ่านท่อ 3 มีการวางเมฆของอนุภาคฝุ่นโลหะที่มีประจุหรือหยดน้ำมัน พวกเขาถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ 4 ด้วยสเกลพิเศษ ซึ่งทำให้สามารถสังเกตการทรุดตัว (ล้ม) ของพวกเขาได้ สมมติว่าอนุภาคฝุ่นหรือหยดมีประจุลบก่อนที่จะวางระหว่างแผ่นเปลือกโลก ดังนั้นจึงสามารถหยุดการทรุดตัว (ตก) ได้หากแผ่นด้านล่างมีประจุลบและแผ่นด้านบนมีประจุเป็นบวก นี่คือสิ่งที่พวกเขาทำเพื่อให้เกิดความสมดุลของเม็ดฝุ่น (หยด) ที่ถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ จากนั้นประจุของเม็ดฝุ่น (หยด) ก็ลดลงโดยปล่อยให้พวกมันสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลตหรือ การฉายรังสีเอกซ์. อนุภาคฝุ่น (หยด) เริ่มตกลงมาเมื่อแรงไฟฟ้าที่รองรับลดลง

7 สไลด์

คำอธิบายสไลด์:

ประสบการณ์ของ Ioffe และ Millikan การให้แผ่นโลหะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมและเป็นการเสริมกำลัง สนามไฟฟ้าฝุ่นก็หยุดอีกครั้ง ซึ่งทำหลายครั้งในแต่ละครั้งโดยใช้สูตรพิเศษในการคำนวณประจุของอนุภาคฝุ่น การทดลองของมิลลิแกนและไออฟฟ์แสดงให้เห็นว่าประจุของหยดและอนุภาคฝุ่นเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันอยู่เสมอ “ส่วน” ขั้นต่ำของประจุไฟฟ้าคือประจุไฟฟ้าเบื้องต้นเท่ากับ e = 1.6·10-19 C อย่างไรก็ตาม ประจุของอนุภาคฝุ่นไม่ได้ทิ้งไปในตัวเอง แต่รวมไปถึงอนุภาคของสสารด้วย ดังนั้นในธรรมชาติจึงมีอนุภาคของสสารที่มีประจุน้อยที่สุด จากนั้นประจุที่แบ่งแยกไม่ได้ก็คือประจุของอิเล็กตรอน ต้องขอบคุณการทดลองของ Ioffe-Millikan การมีอยู่ของอิเล็กตรอนจึงเปลี่ยนจากสมมติฐานไปสู่ข้อเท็จจริงที่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์

จัดทำโดยนักเรียน Class 11-A, Kosh No. 125 Kristina Konovalova

สไลด์ 2

การทดลองของ Ioffe-Millan อับราม เฟโดโรวิช Ioffe Robert AndrewsMillan

สไลด์ 3

การทดลองไอออฟเฟ-มิลลิแกน

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ในการทดลองที่หลากหลายมากจำนวนหนึ่ง พบว่ามีพาหะประจุลบจำนวนหนึ่งซึ่งเรียกว่าอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้วมันเป็นหน่วยสมมุติ เนื่องจากถึงแม้จะมีวัสดุที่ใช้งานได้จริงมากมาย แต่ก็ไม่ได้ทำการทดลองที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนตัวเดียวเลย ไม่มีใครรู้ว่ามีอิเล็กตรอนหลายประเภทสำหรับสารที่แตกต่างกันหรือไม่ หรือพวกมันจะเหมือนกันตลอดเวลา ประจุใดที่อิเล็กตรอนมีอยู่ หรือประจุสามารถแยกออกจากอนุภาคได้หรือไม่ โดยทั่วไปแล้ว มีการถกเถียงกันอย่างเผ็ดร้อนเกี่ยวกับอิเล็กตรอนในชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่ไม่มีพื้นฐานเชิงปฏิบัติเพียงพอที่จะหยุดการอภิปรายทั้งหมดได้อย่างแน่นอน

สไลด์ 4

รูปนี้แสดงแผนผังการติดตั้งที่ใช้ในการทดลองของ A.F. Ioffe ในภาชนะปิด อากาศที่ถูกสูบออกสู่สุญญากาศสูง มีแผ่นโลหะ P สองแผ่นวางอยู่ในแนวนอน จากห้อง A ผ่านรู O อนุภาคฝุ่นสังกะสีที่มีประจุขนาดเล็กเข้าไปในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก อนุภาคฝุ่นเหล่านี้ถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์

สไลด์ 5

ดังนั้น อนุภาคฝุ่นและหยดที่มีประจุในสุญญากาศจะตกลงจากแผ่นด้านบนลงด้านล่าง แต่กระบวนการนี้สามารถหยุดได้หากแผ่นด้านบนมีประจุบวกและแผ่นด้านล่างมีประจุเป็นลบ สนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่เป็นแรงคูลอมบ์ต่ออนุภาคที่มีประจุ เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคตกลงมา ด้วยการปรับปริมาณประจุ พวกเขาจึงมั่นใจได้ว่าอนุภาคฝุ่นจะลอยอยู่ตรงกลางระหว่างแผ่นเปลือกโลก ต่อไป ประจุของอนุภาคฝุ่นหรือหยดลดลงโดยการฉายรังสีด้วยรังสีเอกซ์หรือแสงอัลตราไวโอเลต เมื่อสูญเสียประจุ อนุภาคฝุ่นก็เริ่มตกลงมาอีกครั้ง และหยุดอีกครั้งโดยการปรับประจุของแผ่นเปลือกโลก กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง โดยคำนวณประจุของหยดและอนุภาคฝุ่นโดยใช้สูตรพิเศษ จากผลการศึกษาเหล่านี้ สามารถพิสูจน์ได้ว่าประจุของอนุภาคฝุ่นหรือหยดมีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเสมอ โดยค่าที่กำหนดอย่างเคร่งครัด หรือตามขนาดที่เป็นจำนวนเท่าของค่านี้

สไลด์ 6

อับราม เฟโดโรวิช ไออฟเฟ่

Abram Fedorovich Ioffe เป็นนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียผู้ค้นพบและดำเนินการขั้นพื้นฐานมากมาย เป็นจำนวนมากการวิจัยรวมทั้งในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ เขาดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ค้นพบคุณสมบัติการแก้ไขของการเปลี่ยนผ่านของฉนวนโลหะ ซึ่งต่อมาได้อธิบายโดยใช้ทฤษฎีปรากฏการณ์อุโมงค์ และเสนอแนะความเป็นไปได้ในการแปลงแสงเป็น ไฟฟ้า.

สไลด์ 7

Abram Fedorovich เกิดเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม 1980 ในเมือง Romny จังหวัด Poltava (ปัจจุบันคือภูมิภาค Poltava ประเทศยูเครน) ในครอบครัวของพ่อค้า เนื่อง​จาก​พ่อ​ของ​อับราม​เป็น​คน​รวย เขา​จึง​ไม่​ละเลย​การ​ให้​การ​ศึกษา​ที่​ดี​แก่​ลูก​ชาย. ในปี พ.ศ. 2440 Ioffe ได้รับการศึกษาระดับมัธยมศึกษาในโรงเรียนจริง บ้านเกิด. ในปี 1902 เขาสำเร็จการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และเข้ามหาวิทยาลัยมิวนิกในประเทศเยอรมนี ในมิวนิก เขาทำงานภายใต้การแนะนำของวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกนเอง วิลเฮล์ม คอนราด มองเห็นความขยันของนักเรียนและไม่มีพรสวรรค์ใดๆ จึงพยายามชักชวนให้อับรามอยู่ในมิวนิกและไปต่อ กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์แต่ Ioffe กลับกลายเป็นผู้รักชาติในประเทศของเขา หลังจากสำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในปี พ.ศ. 2449 หลังจากได้รับปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิตแล้วเขาก็กลับไปรัสเซีย

สไลด์ 8

ในรัสเซีย Ioffe ได้งานที่สถาบันโพลีเทคนิค ในปี 1911 เขาได้ทดลองหาค่าของประจุอิเล็กตรอนโดยใช้วิธีเดียวกับ Robert Millikan (อนุภาคโลหะมีความสมดุลในสนามไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง) เนื่องจาก Ioffe ตีพิมพ์ผลงานของเขาเพียงสองปีต่อมา ความรุ่งโรจน์ของการค้นพบการวัดประจุอิเล็กตรอนจึงตกเป็นของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน นอกจากการระบุประจุแล้ว Ioffe ยังพิสูจน์ความเป็นจริงของการมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่ขึ้นอยู่กับสสารอีกด้วย การกระทำของแม่เหล็กการไหลของอิเล็กตรอน พิสูจน์ลักษณะคงที่ของการปล่อยอิเล็กตรอนระหว่างเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริคภายนอก

สไลด์ 9

ในปี 1913 Abram Fedorovich ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขา และอีกสองปีต่อมาวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ของเขา ซึ่งเป็นการศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติยืดหยุ่นและทางไฟฟ้าของควอตซ์ ในช่วงปี พ.ศ. 2459 ถึง พ.ศ. 2466 เขาศึกษากลไกการนำไฟฟ้าของผลึกต่างๆ อย่างแข็งขัน ในปี 1923 เป็นความคิดริเริ่มของ Ioffe ที่เริ่มการวิจัยพื้นฐานและการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุซึ่งเป็นวัสดุใหม่ทั้งหมดในเวลานั้น ซึ่งก็คือเซมิคอนดักเตอร์ งานแรกในพื้นที่นี้ดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมโดยตรงของนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย และเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าระหว่างเซมิคอนดักเตอร์กับโลหะ เขาค้นพบคุณสมบัติการแก้ไขของการเปลี่ยนผ่านของโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งได้รับการพิสูจน์เพียง 40 ปีต่อมาโดยใช้ทฤษฎีปรากฏการณ์อุโมงค์

สไลด์ 10

ในขณะที่ศึกษาผลกระทบของโฟโตอิเล็กทริกในเซมิคอนดักเตอร์ Ioffe ได้แสดงความคิดที่ค่อนข้างกล้าในขณะนั้นว่าในทำนองเดียวกัน มันจะเป็นไปได้ที่จะแปลงพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้ นี่เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโฟโตอิเล็กทริคในภายหลัง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวแปลงซิลิกอน ซึ่งใช้ในภายหลังใน แผงเซลล์แสงอาทิตย์. Abram Fedorovich ร่วมกับนักเรียนของเขาได้สร้างระบบการจำแนกประเภทสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงวิธีการในการกำหนดพื้นฐานทางไฟฟ้าและ คุณสมบัติทางกายภาพ. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกในเวลาต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างตู้เย็นเทอร์โมอิเล็กทริกแบบเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ การสร้างเครื่องมือ และชีววิทยาอวกาศ

สไลด์ 11

Abram Fedorovich Ioffe มีส่วนช่วยอย่างมากในการสร้างและพัฒนาฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ เขาเป็นสมาชิกของ Academies of Sciences หลายแห่ง (เบอร์ลินและเกิตทิงเกน อเมริกัน อิตาลี) รวมถึงสมาชิกกิตติมศักดิ์ของมหาวิทยาลัยหลายแห่งทั่วโลก เขาได้รับรางวัลมากมายจากความสำเร็จและการวิจัยของเขา Abram Fedorovich เสียชีวิตเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2503

สไลด์ 12

มิลลิเกน โรเบิร์ต แอนดรูว์ส

นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Robert Millikan เกิดที่เมือง Morrison (อิลลินอยส์) เมื่อวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 2411 ในครอบครัวของนักบวช หลังจบการศึกษา มัธยมโรเบิร์ตเข้าเรียนที่วิทยาลัยโอเบอร์ลินในรัฐโอไฮโอ ความสนใจของเขามุ่งเน้นไปที่คณิตศาสตร์และกรีกโบราณที่นั่น เพื่อหารายได้ เขาสอนฟิสิกส์ในวิทยาลัยเป็นเวลาสองปี พ.ศ. 2434 มิลลิคานได้รับปริญญาตรี และ พ.ศ. 2436 ได้รับปริญญาโทสาขาฟิสิกส์

สไลด์ 13

ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย Millikan ศึกษาภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ชื่อดัง M. I. Pupin เขาใช้เวลาช่วงฤดูร้อนหนึ่งที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาทำงานภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ทดลองชื่อดัง Albert Abraham Michelson

สไลด์ 14

ในปีพ.ศ. 2438 เขาได้ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขาที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียเรื่องการศึกษาโพลาไรเซชันของแสง มิลลิคานใช้เวลาปีหน้าในยุโรป ซึ่งเขาได้พบกับอองรี เบคเคอเรล, แม็กซ์ พลังค์, วอลเตอร์ เนิร์สต์ และเอ. ปัวน์กาเร

สไลด์ 15

พ.ศ. 2439 มิลลิแกนกลับมาที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาได้เป็นผู้ช่วยของมิเชลสัน ในอีกสิบสองปีถัดมา มิลลิคานได้เขียนหนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์หลายเล่มซึ่งถูกนำมาใช้เป็นหนังสือเรียนสำหรับวิทยาลัยและโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย (หากมีเพิ่มเติม หนังสือเหล่านี้ยังคงเป็นเช่นนั้นมานานกว่า 50 ปี) พ.ศ. 2453 มิลลิแกนได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์

สไลด์ 16

Robert Millikan พัฒนาวิธีการหยด ซึ่งทำให้สามารถวัดประจุของอิเล็กตรอนและโปรตอนแต่ละตัวได้ (1910 - 1914) จำนวนมากการทดลองเพื่อคำนวณประจุของอิเล็กตรอนอย่างแม่นยำ ดังนั้น เขาจึงทดลองพิสูจน์ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้าและเป็นครั้งแรกที่สามารถกำหนดค่าของมันได้อย่างแม่นยำ (4.774 * 10^-10 หน่วยไฟฟ้าสถิต) ฉันตรวจสอบสมการของไอน์สไตน์สำหรับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกในส่วนที่มองเห็นและ รังสีอัลตราไวโอเลต, มุ่งมั่น ค่าคงตัวของพลังค์ (1914).

สไลด์ 17

พ.ศ. 2464 มิลลิแกนได้รับแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการกายภาพบริดเจสแห่งใหม่และหัวหน้าคณะกรรมการบริหารของรัฐแคลิฟอร์เนีย สถาบันเทคโนโลยี. ที่นี่เขาได้ทำการศึกษารังสีคอสมิกชุดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลอง (พ.ศ. 2464 - 2465) โดยใช้มัดอากาศพร้อมอิเล็กโทรสโคปบันทึกที่ระดับความสูง 15,500 ม. พ.ศ. 2466 มิลลิแกนได้รับรางวัล รางวัลโนเบลในวิชาฟิสิกส์ "สำหรับงานของเขาในการกำหนดประจุไฟฟ้าเบื้องต้นและเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กตริก"

สไลด์ 18

ระหว่างปี พ.ศ. 2468-2470 มิลลิคานแสดงให้เห็นว่าผลการแตกตัวเป็นไอออนของรังสีคอสมิกลดลงตามความลึก และยืนยันต้นกำเนิดของ "รังสีคอสมิก" เหล่านี้จากนอกโลก ศึกษาวิถีโคจรของอนุภาคจักรวาล เขาได้ระบุอนุภาคแอลฟา อิเล็กตรอนเร็ว โปรตอน นิวตรอน โพซิตรอน และแกมมาควอนต้าในอนุภาคเหล่านั้น เขาค้นพบผลกระทบละติจูดของรังสีคอสมิกในชั้นสตราโตสเฟียร์โดยเป็นอิสระจาก Vernov

ดูสไลด์ทั้งหมด

การนำเสนอในหัวข้อ: ฟิสิกส์ก. เอฟ. ไออฟฟ์ และ อาร์. อี. มิลลิเกน. ของพวกเขา เส้นทางชีวิต. การทดลองไอออฟเฟ-มิลลิแกน

1 จาก 18

การนำเสนอในหัวข้อ:นักฟิสิกส์ก. เอฟ. ไออฟฟ์ และ อาร์. อี. มิลลิเกน. เส้นทางชีวิตของพวกเขา การทดลองไอออฟเฟ-มิลลิแกน

สไลด์หมายเลข 1

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์หมายเลข 2

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์หมายเลข 3

คำอธิบายสไลด์:

การทดลอง Ioffe-Millikan ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 ในการทดลองที่หลากหลายมากจำนวนหนึ่ง พบว่ามีพาหะประจุลบจำนวนหนึ่งซึ่งเรียกว่าอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม จริงๆ แล้วมันเป็นหน่วยสมมุติ เนื่องจากถึงแม้จะมีวัสดุที่ใช้งานได้จริงมากมาย แต่ก็ไม่ได้ทำการทดลองที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนตัวเดียวเลย ไม่มีใครรู้ว่ามีอิเล็กตรอนหลายประเภทสำหรับสารที่แตกต่างกันหรือไม่ หรือพวกมันจะเหมือนกันตลอดเวลา ประจุใดที่อิเล็กตรอนมีอยู่ หรือประจุสามารถแยกออกจากอนุภาคได้หรือไม่ โดยทั่วไปแล้ว มีการถกเถียงกันอย่างเผ็ดร้อนเกี่ยวกับอิเล็กตรอนในชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่ไม่มีพื้นฐานเชิงปฏิบัติเพียงพอที่จะหยุดการอภิปรายทั้งหมดได้อย่างแน่นอน

สไลด์หมายเลข 4

คำอธิบายสไลด์:

รูปนี้แสดงแผนผังการติดตั้งที่ใช้ในการทดลองของ A.F. Ioffe ในภาชนะปิด อากาศที่ถูกสูบออกสู่สุญญากาศสูง มีแผ่นโลหะ P สองแผ่นวางอยู่ในแนวนอน จากห้อง A ผ่านรู O อนุภาคฝุ่นสังกะสีที่มีประจุขนาดเล็กเข้าไปในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก อนุภาคฝุ่นเหล่านี้ถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ รูปนี้แสดงแผนผังการติดตั้งที่ใช้ในการทดลองของ A.F. Ioffe ในภาชนะปิด อากาศที่ถูกสูบออกสู่สุญญากาศสูง มีแผ่นโลหะ P สองแผ่นวางอยู่ในแนวนอน จากห้อง A ผ่านรู O อนุภาคฝุ่นสังกะสีที่มีประจุขนาดเล็กเข้าไปในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก อนุภาคฝุ่นเหล่านี้ถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์

สไลด์หมายเลข 5

คำอธิบายสไลด์:

ดังนั้น อนุภาคฝุ่นและหยดที่มีประจุในสุญญากาศจะตกลงจากแผ่นด้านบนลงด้านล่าง แต่กระบวนการนี้สามารถหยุดได้หากแผ่นด้านบนมีประจุบวกและแผ่นด้านล่างมีประจุเป็นลบ ดังนั้น อนุภาคฝุ่นและหยดที่มีประจุในสุญญากาศจะตกลงจากแผ่นด้านบนลงด้านล่าง แต่กระบวนการนี้สามารถหยุดได้หากแผ่นด้านบนมีประจุบวกและแผ่นด้านล่างมีประจุเป็นลบ สนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่เป็นแรงคูลอมบ์ต่ออนุภาคที่มีประจุ เพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคตกลงมา ด้วยการปรับปริมาณประจุ พวกเขาจึงมั่นใจได้ว่าอนุภาคฝุ่นจะลอยอยู่ตรงกลางระหว่างแผ่นเปลือกโลก ต่อไป ประจุของอนุภาคฝุ่นหรือหยดลดลงโดยการฉายรังสีด้วยรังสีเอกซ์หรือแสงอัลตราไวโอเลต เมื่อสูญเสียประจุ อนุภาคฝุ่นก็เริ่มตกลงมาอีกครั้ง และหยุดอีกครั้งโดยการปรับประจุของแผ่นเปลือกโลก กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง โดยคำนวณประจุของหยดและอนุภาคฝุ่นโดยใช้สูตรพิเศษ จากผลการศึกษาเหล่านี้ สามารถพิสูจน์ได้ว่าประจุของอนุภาคฝุ่นหรือหยดมีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันเสมอ โดยค่าที่กำหนดอย่างเคร่งครัด หรือตามขนาดที่เป็นจำนวนเท่าของค่านี้

สไลด์หมายเลข 6

คำอธิบายสไลด์:

Abram Fedorovich Ioffe Abram Fedorovich Ioffe เป็นนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียผู้ค้นพบพื้นฐานมากมายและดำเนินการวิจัยจำนวนมาก รวมถึงในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ด้วย เขาทำการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ค้นพบคุณสมบัติการแก้ไขของการเปลี่ยนผ่านของโลหะ-ไดอิเล็กตริก ซึ่งต่อมาได้อธิบายโดยใช้ทฤษฎีปรากฏการณ์อุโมงค์ และเสนอแนะความเป็นไปได้ในการแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้า

สไลด์หมายเลข 7

คำอธิบายสไลด์:

Abram Fedorovich เกิดเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม 1980 ในเมือง Romny จังหวัด Poltava (ปัจจุบันคือภูมิภาค Poltava ประเทศยูเครน) ในครอบครัวของพ่อค้า เนื่อง​จาก​พ่อ​ของ​อับราม​เป็น​คน​รวย เขา​จึง​ไม่​ละเลย​การ​ให้​การ​ศึกษา​ที่​ดี​แก่​ลูก​ชาย. ในปี พ.ศ. 2440 Ioffe ได้รับการศึกษาระดับมัธยมศึกษาในโรงเรียนจริงในบ้านเกิดของเขา ในปี 1902 เขาสำเร็จการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และเข้ามหาวิทยาลัยมิวนิกในประเทศเยอรมนี ในมิวนิก เขาทำงานภายใต้การแนะนำของวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกนเอง วิลเฮล์ม คอนราด เมื่อเห็นความขยันและพรสวรรค์ของนักเรียนรายนี้ พยายามชักชวนให้อับรามอยู่ในมิวนิกและทำงานด้านวิทยาศาสตร์ต่อไป แต่จอฟกลายเป็นผู้รักชาติในประเทศของเขา หลังจากสำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในปี พ.ศ. 2449 หลังจากได้รับปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิตแล้วเขาก็กลับไปรัสเซีย Abram Fedorovich เกิดเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม 1980 ในเมือง Romny จังหวัด Poltava (ปัจจุบันคือภูมิภาค Poltava ประเทศยูเครน) ในครอบครัวของพ่อค้า เนื่อง​จาก​พ่อ​ของ​อับราม​เป็น​คน​รวย เขา​จึง​ไม่​ละเลย​การ​ให้​การ​ศึกษา​ที่​ดี​แก่​ลูก​ชาย. ในปี พ.ศ. 2440 Ioffe ได้รับการศึกษาระดับมัธยมศึกษาในโรงเรียนจริงในบ้านเกิดของเขา ในปี 1902 เขาสำเร็จการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยีเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และเข้ามหาวิทยาลัยมิวนิกในประเทศเยอรมนี ในมิวนิก เขาทำงานภายใต้การแนะนำของวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกนเอง วิลเฮล์ม คอนราด เมื่อเห็นความขยันและพรสวรรค์ของนักเรียนรายนี้ พยายามชักชวนให้อับรามอยู่ในมิวนิกและทำงานด้านวิทยาศาสตร์ต่อไป แต่จอฟกลายเป็นผู้รักชาติในประเทศของเขา หลังจากสำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในปี พ.ศ. 2449 หลังจากได้รับปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิตแล้วเขาก็กลับไปรัสเซีย

สไลด์หมายเลข 8

คำอธิบายสไลด์:

ในรัสเซีย Ioffe ได้งานที่สถาบันโพลีเทคนิค ในปี 1911 เขาได้ทดลองหาค่าของประจุอิเล็กตรอนโดยใช้วิธีเดียวกับ Robert Millikan (อนุภาคโลหะมีความสมดุลในสนามไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง) เนื่องจาก Ioffe ตีพิมพ์ผลงานของเขาเพียงสองปีต่อมา ความรุ่งโรจน์ของการค้นพบการวัดประจุอิเล็กตรอนจึงตกเป็นของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน นอกเหนือจากการระบุประจุแล้ว Ioffe ยังพิสูจน์ความเป็นจริงของการมีอยู่ของอิเล็กตรอนโดยไม่ขึ้นอยู่กับสสาร ตรวจสอบผลทางแม่เหล็กของการไหลของอิเล็กตรอน และพิสูจน์ลักษณะคงที่ของการปล่อยอิเล็กตรอนระหว่างเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริคภายนอก ในรัสเซีย Ioffe ได้งานที่สถาบันโพลีเทคนิค ในปี 1911 เขาได้ทดลองหาค่าของประจุอิเล็กตรอนโดยใช้วิธีเดียวกับ Robert Millikan (อนุภาคโลหะมีความสมดุลในสนามไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง) เนื่องจาก Ioffe ตีพิมพ์ผลงานของเขาเพียงสองปีต่อมา ความรุ่งโรจน์ของการค้นพบการวัดประจุอิเล็กตรอนจึงตกเป็นของนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน นอกเหนือจากการระบุประจุแล้ว Ioffe ยังพิสูจน์ความเป็นจริงของการมีอยู่ของอิเล็กตรอนโดยไม่ขึ้นอยู่กับสสาร ตรวจสอบผลทางแม่เหล็กของการไหลของอิเล็กตรอน และพิสูจน์ลักษณะคงที่ของการปล่อยอิเล็กตรอนระหว่างเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริคภายนอก

สไลด์หมายเลข 9

คำอธิบายสไลด์:

ในปี 1913 Abram Fedorovich ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขา และอีกสองปีต่อมาวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ของเขา ซึ่งเป็นการศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติยืดหยุ่นและทางไฟฟ้าของควอตซ์ ในช่วงปี พ.ศ. 2459 ถึง พ.ศ. 2466 เขาศึกษากลไกการนำไฟฟ้าของผลึกต่างๆ อย่างแข็งขัน ในปี 1923 เป็นความคิดริเริ่มของ Ioffe ที่เริ่มการวิจัยพื้นฐานและการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุซึ่งเป็นวัสดุใหม่ทั้งหมดในเวลานั้น ซึ่งก็คือเซมิคอนดักเตอร์ งานแรกในพื้นที่นี้ดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมโดยตรงของนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย และเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าระหว่างเซมิคอนดักเตอร์กับโลหะ เขาค้นพบคุณสมบัติการแก้ไขของการเปลี่ยนผ่านของโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งได้รับการพิสูจน์เพียง 40 ปีต่อมาโดยใช้ทฤษฎีปรากฏการณ์อุโมงค์ ในปี 1913 Abram Fedorovich ปกป้องวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาโทของเขา และอีกสองปีต่อมาวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ของเขา ซึ่งเป็นการศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติยืดหยุ่นและทางไฟฟ้าของควอตซ์ ในช่วงปี พ.ศ. 2459 ถึง พ.ศ. 2466 เขาศึกษากลไกการนำไฟฟ้าของผลึกต่างๆ อย่างแข็งขัน ในปี 1923 เป็นความคิดริเริ่มของ Ioffe ที่เริ่มการวิจัยพื้นฐานและการศึกษาคุณสมบัติของวัสดุซึ่งเป็นวัสดุใหม่ทั้งหมดในเวลานั้น ซึ่งก็คือเซมิคอนดักเตอร์ งานแรกในพื้นที่นี้ดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมโดยตรงของนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย และเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าระหว่างเซมิคอนดักเตอร์กับโลหะ เขาค้นพบคุณสมบัติการแก้ไขของการเปลี่ยนผ่านของโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งได้รับการพิสูจน์เพียง 40 ปีต่อมาโดยใช้ทฤษฎีปรากฏการณ์อุโมงค์

สไลด์หมายเลข 10

คำอธิบายสไลด์:

ในขณะที่ศึกษาผลกระทบของโฟโตอิเล็กทริกในเซมิคอนดักเตอร์ Ioffe ได้แสดงความคิดที่ค่อนข้างกล้าในขณะนั้นว่าในทำนองเดียวกัน มันจะเป็นไปได้ที่จะแปลงพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้ สิ่งนี้กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในภายหลัง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวแปลงซิลิคอน ซึ่งต่อมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ Abram Fedorovich ร่วมกับนักเรียนของเขาได้สร้างระบบในการจำแนกเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงวิธีการกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกายภาพขั้นพื้นฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกในเวลาต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างตู้เย็นเทอร์โมอิเล็กทริกแบบเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ การสร้างเครื่องมือ และชีววิทยาอวกาศ ในขณะที่ศึกษาผลกระทบของโฟโตอิเล็กทริกในเซมิคอนดักเตอร์ Ioffe ได้แสดงความคิดที่ค่อนข้างกล้าในขณะนั้นว่าในทำนองเดียวกัน มันจะเป็นไปได้ที่จะแปลงพลังงานแสงเป็นกระแสไฟฟ้าได้ สิ่งนี้กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในภายหลัง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวแปลงซิลิคอน ซึ่งต่อมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ Abram Fedorovich ร่วมกับนักเรียนของเขาได้สร้างระบบในการจำแนกเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงวิธีการกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกายภาพขั้นพื้นฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริกในเวลาต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างตู้เย็นเทอร์โมอิเล็กทริกแบบเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ การสร้างเครื่องมือ และชีววิทยาอวกาศ

สไลด์หมายเลข 11

คำอธิบายสไลด์:

Abram Fedorovich Ioffe มีส่วนช่วยอย่างมากในการสร้างและพัฒนาฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ เขาเป็นสมาชิกของ Academies of Sciences หลายแห่ง (เบอร์ลินและเกิตทิงเกน อเมริกัน อิตาลี) รวมถึงสมาชิกกิตติมศักดิ์ของมหาวิทยาลัยหลายแห่งทั่วโลก เขาได้รับรางวัลมากมายจากความสำเร็จและการวิจัยของเขา Abram Fedorovich เสียชีวิตเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2503 Abram Fedorovich Ioffe มีส่วนช่วยอย่างมากในการสร้างและพัฒนาฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ เขาเป็นสมาชิกของ Academies of Sciences หลายแห่ง (เบอร์ลินและเกิตทิงเกน อเมริกัน อิตาลี) รวมถึงสมาชิกกิตติมศักดิ์ของมหาวิทยาลัยหลายแห่งทั่วโลก เขาได้รับรางวัลมากมายจากความสำเร็จและการวิจัยของเขา Abram Fedorovich เสียชีวิตเมื่อวันที่ 14 ตุลาคม พ.ศ. 2503

สไลด์หมายเลข 12

คำอธิบายสไลด์:

Millikan Robert Andrus นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Robert Millikan เกิดที่ Morrison (อิลลินอยส์) เมื่อวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 2411 ในครอบครัวของนักบวช หลังจากสำเร็จการศึกษาระดับมัธยมปลาย โรเบิร์ตเข้าเรียนที่วิทยาลัยโอเบอร์ลินในรัฐโอไฮโอ ความสนใจของเขามุ่งเน้นไปที่คณิตศาสตร์และกรีกโบราณที่นั่น เพื่อหารายได้ เขาสอนฟิสิกส์ในวิทยาลัยเป็นเวลาสองปี พ.ศ. 2434 มิลลิคานได้รับปริญญาตรี และ พ.ศ. 2436 ได้รับปริญญาโทสาขาฟิสิกส์

สไลด์หมายเลข 13

คำอธิบายสไลด์:

ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย Millikan ศึกษาภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ชื่อดัง M. I. Pupin เขาใช้เวลาช่วงฤดูร้อนหนึ่งที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาทำงานภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ทดลองชื่อดัง Albert Abraham Michelson ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย Millikan ศึกษาภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ชื่อดัง M. I. Pupin เขาใช้เวลาช่วงฤดูร้อนหนึ่งที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาทำงานภายใต้การแนะนำของนักฟิสิกส์ทดลองชื่อดัง Albert Abraham Michelson

คำอธิบายสไลด์:

พ.ศ. 2439 มิลลิแกนกลับมาที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาได้เป็นผู้ช่วยของมิเชลสัน พ.ศ. 2439 มิลลิแกนกลับมาที่มหาวิทยาลัยชิคาโกซึ่งเขาได้เป็นผู้ช่วยของมิเชลสัน ในอีกสิบสองปีถัดมา มิลลิคานได้เขียนหนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์หลายเล่มซึ่งถูกนำมาใช้เป็นหนังสือเรียนสำหรับวิทยาลัยและโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย (หากมีเพิ่มเติม หนังสือเหล่านี้ยังคงเป็นเช่นนั้นมานานกว่า 50 ปี) พ.ศ. 2453 มิลลิแกนได้รับแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์

สไลด์หมายเลข 16

คำอธิบายสไลด์:

Robert Millikan พัฒนาวิธีหยดซึ่งทำให้สามารถวัดประจุของอิเล็กตรอนและโปรตอนแต่ละตัว (พ.ศ. 2453 - 2457) และการทดลองจำนวนมากเพื่อคำนวณประจุของอิเล็กตรอนได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น เขาจึงทดลองพิสูจน์ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้าและเป็นครั้งแรกที่สามารถกำหนดค่าของมันได้อย่างแม่นยำ (4.774 * 10^-10 หน่วยไฟฟ้าสถิต) เขาตรวจสอบสมการของไอน์สไตน์สำหรับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกในพื้นที่ของรังสีที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลตและกำหนดค่าคงที่ของพลังค์ (1914) Robert Millikan พัฒนาวิธีหยดซึ่งทำให้สามารถวัดประจุของอิเล็กตรอนและโปรตอนแต่ละตัว (พ.ศ. 2453 - 2457) และการทดลองจำนวนมากเพื่อคำนวณประจุของอิเล็กตรอนได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น เขาจึงทดลองพิสูจน์ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้าและเป็นครั้งแรกที่สามารถกำหนดค่าของมันได้อย่างแม่นยำ (4.774 * 10^-10 หน่วยไฟฟ้าสถิต) เขาตรวจสอบสมการของไอน์สไตน์สำหรับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกในพื้นที่ของรังสีที่มองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลตและกำหนดค่าคงที่ของพลังค์ (1914)

สไลด์หมายเลข 17

คำอธิบายสไลด์:

พ.ศ. 2464 มิลลิแกนได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการทางกายภาพของบริดเจสแห่งใหม่และหัวหน้าคณะกรรมการบริหารของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย พ.ศ. 2464 มิลลิแกนได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการทางกายภาพของบริดเจสแห่งใหม่และหัวหน้าคณะกรรมการบริหารของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ที่นี่เขาได้ทำการศึกษารังสีคอสมิกชุดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลอง (พ.ศ. 2464 - 2465) ด้วยมัดอากาศด้วยอิเล็กโทรสโคปบันทึกที่ระดับความสูง 15,500 ม. พ.ศ. 2466 มิลลิแกนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์“ จากผลงานของเขาในการกำหนด ประจุไฟฟ้าเบื้องต้นและเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค "

สไลด์หมายเลข 18

คำอธิบายสไลด์:

ระหว่างปี พ.ศ. 2468-2470 มิลลิคานแสดงให้เห็นว่าผลการแตกตัวเป็นไอออนของรังสีคอสมิกลดลงตามความลึก และยืนยันต้นกำเนิดของ "รังสีคอสมิก" เหล่านี้จากนอกโลก ศึกษาวิถีโคจรของอนุภาคจักรวาล เขาได้ระบุอนุภาคแอลฟา อิเล็กตรอนเร็ว โปรตอน นิวตรอน โพซิตรอน และแกมมาควอนต้าในอนุภาคเหล่านั้น เขาค้นพบผลกระทบละติจูดของรังสีคอสมิกในชั้นสตราโตสเฟียร์โดยเป็นอิสระจาก Vernov ระหว่างปี พ.ศ. 2468-2470 มิลลิคานแสดงให้เห็นว่าผลการแตกตัวเป็นไอออนของรังสีคอสมิกลดลงตามความลึก และยืนยันต้นกำเนิดของ "รังสีคอสมิก" เหล่านี้จากนอกโลก ศึกษาวิถีโคจรของอนุภาคจักรวาล เขาได้ระบุอนุภาคแอลฟา อิเล็กตรอนเร็ว โปรตอน นิวตรอน โพซิตรอน และแกมมาควอนต้าในอนุภาคเหล่านั้น เขาค้นพบผลกระทบละติจูดของรังสีคอสมิกในชั้นสตราโตสเฟียร์โดยเป็นอิสระจาก Vernov

การทดลองโดย Millikan และ Ioffe เพื่อวัดประจุของอิเล็กตรอน ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้า

วันที่: 1910–1913.

วิธีการ:การเปรียบเทียบเชิงปริมาณของการสังเกตโดยตรงกับทฤษฎี

ความตรงของการทดลอง:การสังเกตโดยตรง + การวิเคราะห์เชิงทฤษฎี

ความประดิษฐ์ของเงื่อนไขที่กำลังศึกษา:สภาพเทียมภายใต้แบบจำลองที่ใช้

สำรวจหลักการพื้นฐาน:ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้า

การทดลองของ Robert Andrews Millikan (1858–1953) ทดสอบไมโครหยดของน้ำมัน ถึง(ดูรูปด้านขวา) ซึ่งเกิดไฟฟ้าจากการเสียดสีกับอากาศ เช่นเดียวกับการจับไอออนของอากาศที่แตกตัวเป็นไอออนด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต หากคุณวางหยดลงในภาชนะแนวตั้งที่มีอากาศ มันจะเริ่มตกลงมาและในไม่ช้า ความเร็วการตกคงที่ของมันก็จะเกิดขึ้นซึ่งสอดคล้องกับความสมดุลของแรงอาร์คิมิดีส แรงเสียดทานที่มีความหนืด และแรงโน้มถ่วง:

โดยที่ความหนาแน่น ปริมาตร และรัศมีของหยด ตามลำดับ คือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานอากาศ ซึ่งแสดงผ่านความหนืดตามกฎของสโตกส์ และคือความหนาแน่นของอากาศ หากตอนนี้เราสร้างสนามในแนวตั้งที่มีความเข้มอยู่ในภาชนะ คำนั้นจะปรากฏทางด้านซ้ายของสมการด้านบน โดยที่ประจุของหยดนั้นอยู่ที่ไหน ในการทดลอง น้ำมันจะไหลผ่านห้องสเปรย์พิเศษ รกำลังมุ่งหน้าไปยังช่องว่างระหว่างสองคน แผ่นโลหะความต่างศักย์ระหว่างพวกมันมีมากถึงหลายกิโลโวลต์ (ดูรูป) ในตอนแรก เมื่อปิดแรงดันไฟฟ้า หยดก็เริ่มลดลงขณะสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ มโดยบันทึกอัตราการล้มในสภาวะคงตัว อย่างไรก็ตาม ก่อนที่หยดจะตกลงบนแผ่นด้านล่าง แรงดันไฟฟ้าจะถูกเปิดขึ้นเพื่อให้สนามไฟฟ้ายกหยดขึ้น และคำนวณความเร็วในสภาวะคงตัวของหยดที่เพิ่มขึ้นขึ้นไป ด้วยการเปิดและปิดสนามให้ตรงเวลา การตกลงจึงถูกบังคับให้ขึ้นลงหลายครั้ง และการคำนวณประจุก็ทำได้ไม่ยาก ปรากฎว่ามันแตกต่างกันในมิติที่ต่างกัน แต่มีค่าทวีคูณเท่ากันเสมอ ค่าใช้จ่ายเบื้องต้น

ค่าประจุนี้สัมพันธ์กับประจุของอิเล็กตรอนในเวลาต่อมา ในความเป็นจริง เชื่อกันว่าหยดเพียงแค่จับไอออนที่มีประจุบวกหรือประจุลบในระหว่างการเคลื่อนที่

หากเราพูดถึงคุณลักษณะของการทดลองของ Millikan เราสามารถพูดได้ว่ามันใช้อากาศบริสุทธิ์เป็นพิเศษ และห้องที่หยดขึ้นและตกลงนั้นสว่างไสวด้วยแสงของส่วนโค้งไฟฟ้า ในอีกด้านหนึ่ง สิ่งนี้ทำให้หยดมองเห็นได้ และในทางกลับกัน ทำให้อากาศแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งทำให้หยดจับไอออนได้ นอกจากนี้ดังแสดงในรูป หัวพ่นยายังติดตั้งอยู่เหนือแผ่นด้านบนแต่มีรูเล็กๆ เกี่ยวกับซึ่งมีเพียงหยดเดียวเท่านั้นที่ตกลงไปในช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลกซึ่งมีสนามไฟฟ้าอยู่ การทดลองของมิลลิแกนใช้หยดที่มีขนาดประมาณไมโครเมตร

การทดลองที่คล้ายกันนี้ดำเนินการโดย Abram Fedorovich Ioffe (พ.ศ. 2433-2503) โดยมีความแตกต่างกันเพียงสองสามปี (Ioffe ตีพิมพ์ผลงานของเขาในปี 1913 หลังจาก Millikan ดังนั้นสิ่งหลังจึงมักถูกอ้างถึงในวรรณคดี) ในการทดลองของเขา สนามไฟฟ้าไม่ได้สมดุลด้วยหยดน้ำมัน แต่ด้วยจุดโลหะของฝุ่น ซึ่งถูกทำให้เกิดไฟฟ้าโดยใช้รังสีไอออไนซ์ (อย่างไรก็ตาม ประจุจะต้องเป็นบวกเสมอเนื่องจากจุดฝุ่นต้องสูญเสียอิเล็กตรอน อันเป็นผลมาจากการดูดกลืนควอนตัมของรังสีนี้) เนื่องจากความหนาแน่นของโลหะเกินกว่าความหนาแน่นของอากาศอย่างมีนัยสำคัญ แรงของอาร์คิมิดีสจึงไม่มีนัยสำคัญ นอกจากนี้ในการทดลองของ Ioffe พบว่ามีความสมดุลของอนุภาคและไม่ใช่การเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอซึ่งมั่นใจได้โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าระหว่างแผ่นเปลือกโลก

ลักษณะเฉพาะของการทดลองของ Ioffe คืออนุภาคฝุ่นที่ถูกโยนเข้าไปในห้องตัวเก็บประจุนั้นไม่เป็นกลางในตอนแรก แต่สังเกตได้ว่าภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตพวกมันสูญเสียประจุลบซึ่งบ่งชี้สัญญาณประจุของอิเล็กตรอนนี้อย่างแม่นยำ นี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่าเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกที่ค้นพบและศึกษาโดย Stoletov

จากการทดลองของ Millikan และ Ioffe ได้มีการสร้างข้อเท็จจริงพื้นฐานสำหรับฟิสิกส์ - ความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้า - และพบลักษณะเชิงปริมาณของความไม่ต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามในยุคปัจจุบัน ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีมีวัตถุที่มีประจุเป็นเศษส่วน สิ่งเหล่านี้คือควาร์ก ซึ่งมีประจุในมูลค่าสัมบูรณ์เท่ากับประจุเบื้องต้น อย่างไรก็ตาม อนุภาคเหล่านี้ไม่มีอยู่ในรูปแบบอิสระ และสถานะที่ถูกผูกไว้ของพวกมัน - ฮาดรอน - มีประจุทั้งหมดอยู่แล้ว (ในหน่วยประถมศึกษา) อย่างไรก็ตามในการทดลองเกี่ยวกับการกระเจิงของอนุภาคพลังงานสูงบนฮาดรอนนั้น ได้ค่าของประจุควาร์กที่อยู่ภายในพวกมันซึ่งมีค่าทวีคูณของหนึ่งในสามของประจุเบื้องต้นจริง ๆ

ขนาดของประจุไฟฟ้าเบื้องต้นมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับไร้มิติ โครงสร้างที่ดีอย่างต่อเนื่องซึ่งกำหนดความแรงของปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าและเป็นที่รู้จักในปัจจุบันด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง:

คำอธิบายทางทฤษฎีประการหนึ่งสำหรับความไม่ต่อเนื่องของประจุถูกเสนอเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดย Kaluza และ Klein ตามแนวคิดเรื่องมิติที่สูงขึ้นของกาลอวกาศ อย่างไรก็ตาม ดุลยพินิจของประจุไฟฟ้ายังคงเป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน แต่ไม่ได้อธิบาย

ปรากฏการณ์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุที่มีประจุกับสนามไฟฟ้าถูกใช้โดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน โรเบิร์ต มิล-ลิเกนเพื่อยืนยันความไม่ต่อเนื่องของประจุไฟฟ้าและวัดค่าที่น้อยที่สุด ตลอดช่วงปี 1906-1916 เขาได้ทำการทดลองหลายครั้งซึ่งได้รับการยกย่องว่ามีความคิดริเริ่มและความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม เพื่อให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์และกลยุทธ์ของการศึกษา จึงจำเป็นต้องหาวิธีวัดแรงประมาณ 10 -13 N ที่กระทำต่ออนุภาคที่มีน้ำหนัก 10 -15 กิโลกรัม

แผนผังของสถานที่วิจัยอาร์. มิลลิเคนแสดงในรูปที่. 4.17.

โรเบิร์ต แอนดรูว์ มิลลิเกน(พ.ศ. 2411 - 2496) - นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ศึกษาคุณสมบัติของอิเล็กตรอน เป็นคนแรกที่วัดประจุของอิเล็กตรอน ศึกษาปรากฏการณ์ของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก รังสีอัลตราไวโอเลต, รังสีคอสมิก โครงสร้างอะตอม

แผ่นทองเหลืองทรงกลม A และ B ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 22 ซม. วางอยู่ในห้องที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันการติดตั้งจากอิทธิพลภายนอก ระยะห่างระหว่างพวกเขาคือ 1.6 ซม. การติดตั้งรวมถึงระบบ C ซึ่งฉีดแร่เข้าไปในช่องว่างระหว่างน้ำมันแผ่น ซึ่งก่อตัวเป็นเมฆหยดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 -4 ซม. ระบบพิเศษในช่วงเวลาที่เหมาะสมทำให้เกิดสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นเปลือกโลกด้วยความเข้มประมาณ 10 6 N/C

หยดน้ำมันที่ตกลงสู่ช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลกได้รับแสงสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงจ้า ตั้งฉากกับทิศทางของรังสีผ่านกล้องจุลทรรศน์ D ทำให้สามารถสังเกตการเคลื่อนที่ของหยดน้ำมันได้ สเกลที่วางอยู่ในขอบเขตการมองเห็นของกล้องจุลทรรศน์ทำให้สามารถนับเส้นทางที่หยดนั้นเดินทางในช่วงเวลาหนึ่งได้

เลือกน้ำมันแร่เนื่องจากระเหยช้ามากและมวลของหยดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน

แนวคิดการศึกษาโดย R. มิลลิเคนพอจะสรุปได้ดังนี้

วัดการเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าของหยดจำนวนมาก และค้นหารูปแบบที่แน่นอนในการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

เพื่อแก้ปัญหานี้ จึงมีการพิจารณาการเคลื่อนที่ของหยดที่แยกออกมาในมุมมองของกล้องจุลทรรศน์

ทันทีหลังจากฉีดพ่น หยดจะเริ่มเร่งความเร็วลงภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ในเวลาเดียวกันจะได้รับประจุหนึ่งและแรงต้านทานตามสัดส่วนของความเร็วจะค่อยๆเพิ่มขึ้น เมื่อสร้างสมดุลระหว่างแรงโน้มถ่วงและแรงต้านอากาศ (รูปที่ 4.18) หยดจะเริ่มเคลื่อนที่สม่ำเสมอตามสมการ มก.—กิโลวัตต์ 1 = 0.

ที่นี่ เค— ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนซึ่งคำนึงถึงอิทธิพลของอากาศที่มีต่อการเคลื่อนที่ของหยด วัสดุจากเว็บไซต์

หลังจากจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับเพลตแล้วแรงไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นซึ่งการกระทำนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความเร็วการเคลื่อนที่ของหยด ความตึงเครียดที่เปลี่ยนไป สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นเปลือกโลก เพื่อให้แน่ใจว่าหยดเริ่มขยับขึ้นเท่าๆ กัน (รูปที่ 4.19) ความเร็วในสภาวะคงตัวถูกกำหนดจากสมการการเคลื่อนที่ ซึ่งคำนึงถึงแรงไฟฟ้าด้วย

มก.—คิวอี +กิโลวัตต์ 2 = 0.

ผลเฉลยร่วมกันของสมการทั้งสองให้ค่าของประจุหยด:

q = k(โวลต์ 1 + โวลต์ 2) / E.

ในระหว่างการทดลองเพิ่มเติม หยดนั้นถูกส่องสว่างด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีเอกซ์ ในเวลาเดียวกัน ค่าใช้จ่ายของมันก็เปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน การวิเคราะห์ค่าประจุที่วัดได้ทำให้เรามั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงประจุของหยดนั้นไม่น้อยกว่า 1.6 เกรด 10 -19 อิเล็กตรอนก็มีประจุเช่นนี้

ผลลัพธ์ที่ได้รับ มิลลิเคน, ได้รับการยืนยันใน การศึกษาเชิงทดลองนักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศส เยอรมนี อังกฤษ รัสเซีย

ในหน้านี้จะมีเนื้อหาในหัวข้อต่อไปนี้:

• การศึกษาปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริคของ GD

• การติดตั้งมิลลิแกน

• กฎฟิสิกส์โดยย่อของโรเบิร์ต มิลลิแกน

• สูตรมิลลิแกน

• กฎฟิสิกส์ของ Robert Millikan คืออะไร?

คำถามเกี่ยวกับเนื้อหานี้: