Электр заряды және оның іргелі қасиетері туралы

 5. Электр заряды және оның іргелі қасиетері туралы. Элементар заряд қасиеттерін анықтауға арналған Иоффе тәжірибесі туралы жазыңыз.

Электр заряды – дененің немесе бөлшектің электр магниттік әсерлесуге қабілеттілігін сипаттайтын физикалық шама.

Электр заряды екі түрде кездеседі: оң және теріс. Аттас зарядтар тебіледі, әр аттас зарядтар тартылады.

Әсерлесу күштері

 Гравитациялық. Барлық бөлшектер мен денелер арасындағы өзара тартылыс күші.

 Электр магниттік (10*-10 м – бірнеше жүз. км.). Зарядтар мен электрленген денелер арасындағы байланыс.

 Күшті ядролық (10*-15 м). Адрондар (кварктар мен глюондар) арасындағы байланыс. Нуклондар арасындағы тартылыс күші.

 Әлсіз ядролық (2⋅10*-18 м). Барлық тұрақты емес элементар бөлшектер арасындағы байланыс.

Электр заряды және оның іргелі қасиеттері

• Электр заряды екі түрде кездеседі: оң және теріс. Аттас зарядтар тебіледі, әр аттас зарядтар тартылады.
• Электр заряды сақталады (оқшауланған жүйедегі бөлшектердің немесе денелердің электр зарядтарының алгебралық қосындысы осы жүйеде қандай да бір процестер болмасын өзгеріссіз қалады). Демек электр заряды жоғалмайды және пайда болмайды, тек бір жерден екіншісіне ауысады.
• Электр заряды инвариантты (заряд шамасы дененің қозғалысынан немесе бірқалыптылығынан тәуелсіз).
• Электр заряды дискретті, яғни квантталады (кезкелген дененің заряды, еселенетін бүтін элементар электр зарядына тең, электрондікіне).
• Электр заряды аддитивті (кез-келген жүйенің заряды осы жүйеге кіретін денелендің зарядының қосындысына тең).

    Абрам Федорович Иоффе мен Роберт Милликен элементар бөлшектердің бар екенін және олардың зарядын тәжірибе жүзінде анықтады. Ғалымдар тәжірибені мына қондырғымен жүргізді. Суретте қондырғының схемасы берілген. Ауасы жоғарғы вакуумға дейін сорылған, жабық ыдыста екі металл пластина орналасқан. А камерасынан О тесік арқылы мырыш ұнтағын жібереді. Бұл ұнтақтарды микроскоп арқылы бақлап отырған. Мырыштың ұнтағы теріс зарядталған деп жорамалдайық, ауырлық күшінің әсерінен ол төмен түседі. Бірақ ұнтақты ауырлық күшіне қарамай ауада ұстап тұраламыз деді Иоффе, егер пластиналарды оң және теріс етіп зарядтап қойсақ. Бұл жағдайда зарядталған пластиналар арасындағы мырыш ұнтағына ауырлық күшімен қатар электр күшіде әсер етеді. Егер ауырлық күші электр күшіне тең болса, онда ұнтақ тепетеңдік қалпында ауада қалықтап тұрады. Тепетеңдік қалпында тұрған мырыш ұнтағына ультракүлгін сәулемен әсер еткенде, оның заряды азайып, ол құлай бастайды. Себебі ұнтаққа әсер етіп тұрған электр күші азайды. Бұл процесті бірнеше рет қайталап ғалым мынадай қорытындыға келеді: ұнтақ заряды үнемі екі зарядқа кеміп отырған. Соңында ұнтақ заряды зат бөлігімен кетеді. Бұдан табиғатта ең кіші одан әрі бөлінбейтін заряд шығады. Ол электрон. Ағылшын ғалымы Роберт Милликен тәжірибені май тамшыларымен жүргізді. Ол май тамшыларының электр өрісінде қозғалыс жылдамдығын өлшей келе, электрон зарядын анықтай білді.