Elektronnıń zaryadın Milliken usılınıń járdeminde anıqlaw Jumıstıń maqseti

Elektronnıń zaryadın Milliken usılınıń járdeminde anıqlaw


Jumıstıń maqseti: elementar zaryadtıń, elektronnıń zaryadınıń muǵdarın anıqlaw.
Sheshiletuǵın máseleler:
1. Elektronnıń zaryadın anıqlaw boyınsha Millikenniń jumısın tákirarlaw.
2. Ólshewlerdiń hám alınǵan maǵlıwmatlardı qayta islewdiń usılların úyreniw.


Teoriyalıq maǵlıwmatlar

Robert Endryus Milliken [Ingliz tilinde Robert Andrews Millikan, 1868-jılı 22-mart kúni Morrison qalasında (AQSh, Illinoys shtatı) tuwılǵan hám 1953-jılı 19-dekabr' kúni AQSh tıń Kaliforniya shtatındaǵı San-Marino qalasında qaytıs bolǵan amerikalı fizik. 1923-jılı oǵan "fotoelektrlik effekt hám elektronnıń zaryadın ólshegeni ushın xalıq aralıq Nobel' sıylıǵı berildi] 1910-jılı elektr zaryadınıń ólshemi kishi bolǵan denelerde diskret muǵdarda jaylasatuǵınlıǵın eksperimentte taptı. Tegis kondensatordıń vertikallıq elektr maydanında zaryadlanǵan may tamshılarınıń qozǵalısların úyreniwdiń barısında ol zaryad q dıń C yamasa usı shamadan pútin ese úlken shamalarda gezlesetuǵınlıǵın anıqladı.

(1)

Salmaq kúshiniń tásirinde hawadan erkin túsiwshi radiusı bolǵan maydıń tamshısına (1-a súwret) joqarıǵa qaray baǵıtlanǵan hawanıń qarsılıq kúshi (jabısqaqlıq kúshi) tásir etedi. Bunday kúshtiń shamasın Stoks formulasınıń járdeminde anıqlaymız:

(2)

Bul ańlatpada η arqalı hawanıń dinamikalıq jabısqaqlıǵınıń koefficienti, hám arqalı tamshınıń tezlik vektorı menen tezliginiń moduli, arqalı joqarıǵa qaray baǵıtlanǵan koordinatalardıń vertikallıq kósheriniń ortı belgilengen. Eger tamshı tezligi menen kóteriletuǵın bolsa (1-b súwret), onda Stokstıń súykelis kúshi tómenge qaray baǵıtlanǵan hám mınaǵan teń:

(3)

Tamshı tómenge qaray teń ólshewli qozǵalǵanda salmaq kúshi jabısqaq súykelis kúshi menen teńlesedi, al tamshı tómenge qaray qozǵalǵanda salmaq kúshi menen jabısqaq súykelis kúshleriniń qosındısı Kulon kúshi ге qarsı turadı (1-b súwret). arqalı tamshınıń zaryadı, al arqalı elektr maydanınıń kernewligi belgilengen. Nátiyjede mınaday teńlik orınlanadı:

(4)

(4)-formulalardan vektorlıq formada jazılǵan kúshlerdiń teńligi kelip shıǵadı:

(5)

(5)-formulaǵa kúshlerdiń mánislerin qoysaq, onda

(6)

formulasına iye bolamız. Bul formulalarda U arqalı kondensatordıń astarları arasındaǵı potenciallar ayırması, al d arqalı kondensatordıń astarları arasındaǵı qashıqlıq belgilengen. (2)- hám (3)-formulalardan kúshlerdiń mánislerin qoysaq, onda

(7)

ańlatpanı alamız. Óz gezeginde, bul formuladan ushın mınaday formulanı alamız:

(8)

shamasın esaplaw ushın joqarıda atları atalǵan shamalardan basqa tamshılardıń radiusı shamasın da biliw kerek. Tamshınıń hawadaǵı tezligi menen erkin túsiwinde onıń shamasın salmaq kúshiniń moduli menen Stokstıń súykelis kúshi diń teńliginen tabıwǵa boladı:

(9)

Bul ańlatpada hám arqalı sáykes may menen hawanıń tıǵızlıqları, al arqalı olardıń ayırması belgilengen. hám kúshleriniń teńliginen

(10)

teńligin alǵannan keyin eń aqırında

(11)

formulasın alamız.
Zaryadtıń muǵdarı q dı dálirek anıqlaǵanda Stokstıń súykelis kúshi diń kishkene mánisine dúzetiw beriwdi talap etedi. Bul dúzetiwdiń shaması molekulalardıń hawadaǵı erkin júriw jolınıń shaması menen barabar. Bunday dúzetiwdi esapqa alǵanda biz joqarıda alǵan formulalarǵa hawanıń basımı p nı kirgiziwge alıp kelinedi. Atap aytqanda

	(12)
	(13)
	(14)

formulaları orınlı boladı. Bul formulalardaǵı b=8 mkm·kPa.

1-súwret. Massası m hám zaryadı shamalarına teń bolǵan maydıń tamshısına tásir etetuǵın kúshler.

2-súwret. Ólshewshi dúzilistiń funkcionallıq sxeması.
Belgilewler: 1- Milliken kamerası, 2- ólshewshi mikroskop, 3 – jaqtırtqısh, 4 – pul'verizator, 5 – pompa, 6 – podstavka, 7 – basqarıw pul'ti, 8 – "Sensor-CASSY" ólshewshi áspabı, 10 – mikroskoptıń okulyarı, 11 – mikroskoptıń anıq kóriniw ushın arnalǵan dúziwlegish vinti, 12 – kondensatordaǵı kernewdi ástelik penen ózgertiwshi tutqa, 13 – tumbler (kondensatordaǵı kernewdi óshiriwshi), 14 – tumbler (ўaqıttı ólshewdi iske qosıwshı).