Proč je elektrický náboj těla kvantován?

Proč je elektrický náboj těla kvantován?
Anonim

Když vědci říkají, že určitý druh majetku je kvantován (náboj, energie atd.), Znamená to, že vlastnost může mít pouze diskrétní hodnoty. Diskrétní je opakem spojitého a je důležité mít příklad pro oba, aby se zvýraznil rozdíl.

Chcete-li myslet na nepřetržitý majetek, zvažte jízdu z domova do školy a předpokládejte, že vaše škola je přesně jeden kilometr daleko. Na své cestě můžete být kdekoli mezi domem a školou. Můžete být vzdálený půl kilometru (0,5 km), jednu třetinu kilometru vzdálenou (0,33 km) nebo ještě přesnější vzdálenost, například 0,4373822 km. Protože byste mohli být hypoteticky kdekoli v celém spektru 1 km, lze vzdálenost považovat za nepřetržitou vlastnost.

U diskrétní nemovitosti uvažujte o stoupání po schodišti. Pokud existuje celkem 10 schodů, je možné být na schodišti 1, nebo 2, nebo 3, a tak dále. Není však možné být na schodišti číslo dvě a půl, číslo schodiště 6.8743. Jinými slovy, možná hodnota pro čísla schodišť je diskrétní nebo kvantovaná.

Nyní se podíváme na tento rozdíl v kontextu elektrického náboje. Na nejzákladnější úrovni je náboj řízen kombinovaným celkovým počtem protonů a elektronů. Jestliže objekt má přebytek elektronů relativně k protonům, to bude záporně nabité. Otázkou se stává "kolik záporného poplatku"?

Náboj se měří v jednotkách Coulombs, C. Každý proton má náboj # + 1.602 * 10 ^ -19 C # a každý elektron má náboj # -1,602 * 10 ^ -19 C #, které můžeme označit jako # + e # nebo #-E#. Jen aby bylo jasné, # e = 1,602 * 10 ^ -19 C #

Takže jakýkoliv objekt nebo tělo s čistým nábojem (tj. Nadbytek buď protonů nebo elektronů) musí mít hodnotu plus nebo minus #E#, nebo # 2e #, nebo # 3e #a tak dále (v technických termínech, celočíselný násobek #E#). Bylo by však nemožné, aby byl objekt obžalován # + 1,3e # nebo # -4,57e #.

Další informace naleznete v následujícím zdroji: