Otkriće elektrona-određivanje osobina elektrona.

Tomson je odredio odnos e/m i pokazao je da je taj odnos konstantan.

Pojam elektron uveo Stonej 1891.-naziv za prirodnu jedinicu elektriciteta.

Elektricitet se javlja samo u umnošcima jedne elementarne količine naelektrisanja-diskontinuitet elektriciteta

Eksperimentalno su 2 pravca istraživanja doprinela shvatanju o diskontinuitetu elektriciteta:

1. istraživanja kod električnih pražnjenja u gasovima –Tomson

2. Mikilenov ogled o elementarnoj količini naelektrisanja

U cevima za pražnjenje prilikom sudara dolazi do jonizacije gasa pri čemu nastaju pozitivni joni i slobodni elektroni

Usijana žica emituje elektrone

Pod djestvom svetlosti na metal emituju se elektroni (fotoelektrični ef).

Drugi princip govori o diskontinuitetu elektriciteta je elementarno određivanje naelektrisanja elektrona - Miliken

Miliken posmatra kretanje naelektrisanih kapljica ulja u vazduhu pod uticajem električnog polja i sile zemljine teže.

Vazdušna komora nalazi se u termostatu

Raspršivač-ubrizgava malu količinu ulja u mikroskopske kapljice

Električni kondenzatori sa paralelnim pločama u komori

Pritisak vazduha se menja uz pomoć pumpe i manometra.

Kapljice ulja pod uticajem sile zemljine teže padaju na gornju ploču kondenzatora.

Gornja ploča ima mali otvor.

Kada kapljica prođe kroz otvor, on se zatvara

Mali otvor na ploči se zatvara i jonizuje vazduh između ploča x-zracima, koji prolaze kroz prozor w2.

Kapljica ulja zahvatajući gasni jon i sama postaje naelektrisana i podložna uticaju električnog polja kondenzatora

Pravac i jačina polja mogu se proizvoljno menjati u kombinovanom električnom i gravitacionom polju tako da se naelektrisana čestica kreće naviše i naniže.

Kror prozorčić W1 ulazi jak snop svetlosti i rasipa se na kapljici.

Posmatra se durbinom kao svetla tačka na tamnoj podlozi.

Durbin je postavljen normalno na pravac upadnog snopa svetlosti.

Miliken je primetio kretanje kapljice na gore pod uticajem električnog polja.

Dužim posmatranjem brzina kapljice se menja.

Brzinu padanja kapljice pod uticajem sile zemljine teže određivao je merenjem vremena prolaska kapljice između dva podeoka na okularu durbina.

Ovo je objasnio: menjanjem naelektrisanja kapljice, pri tome je odredio da naelektrisanje kapljica može izgubiti ili dobiti samo u određenim kvantima.

Moglo bi se postići ravnotežno stanje-pri kome kapljica lebdi u ravnotežnom položaju.

Izjednačuje se težina kapi m·g i električna sila E.

E·en=m·g g-gravitaciona konstanta

m-masa kapi

E- električno polje

en- naelektrisanje kapljice

• Moglo bi se direktno meriti naelektrisanje kapi, jer težina kapi može da se izmeri iz mikroskopski izmerenog poluprečnika kapi r i poznatih gustina ulja d i vazduha dv:

• m·g=4/3πr3(d-dv)·g

• Ne može se dovoljno tačno doterati ravnotežno stanje, jer mikroskopsko merenje r kapi su netačna.

• Zato se meri vertikalna brzina kretanja kapi V0 (penjanje ili spuštanje) pod uticajem ili ne gravitacionog polja.

• Kada nema delovanja el polja kapljica pada prema Stoksovom zakonu, sa brzinom V0 da je sila trenja kapljice koja pada u vazduhu, čija je viskoznost η u ravnoteži sa silom teže:

• 6π·η·r·V0=m·g iz ovog izraza izvesti V0 i r

• Predavanja 7 strana

Ovaj odnos omogućuje da se merenjem brzine padanja kapi u odsustvu el polja (V0) odredi poluprečnik r.

• Stavljanjem napona na ploče kondenzatora na kap deluje električna sila ±en·E.

• Sada se meri brzina V1 i važi odnos:

6π·η·r·V1=m·g± en·E=

• sad se može merenjem V1 odrediti naelektrisanje en.

• Miliken je vršio brojna merenja i dobio naelektrisanje kapi iznosi 1,592·10-19 C

Ova vrednost je elementarno naelektrisanje e, ili iznosi cele umnoške ove vrednosti.

Danas prihvaćena vrednost:

e = 1,60217733·10-19 C

Predstavlja fundamentalni kvant, kvant naelektrisanja.

Naelektrisanje svih čestica nađenih u prirodi su celobrojni umnošci elementarnog naelektrisanja e, ±e, ±2e, ±3e.