Zakaj je električni naboj telesa kvantiziran?

Zakaj je električni naboj telesa kvantiziran?
Anonim

Ko znanstveniki pravijo, da je neka vrsta lastnine kvantizirana (naboj, energija, itd.), Pomenijo, da ima lastnost lahko le diskretne vrednosti. Diskretno je nasprotje stalnemu in pomembno je imeti zgled za oba, da bi poudarili razlikovanje.

Če razmišljate o nepretrganem premoženju, razmislite o vožnji od doma do šole in domnevate, da je vaša šola natanko en kilometer stran. Na vaši poti ste lahko kjerkoli med vašo hišo in šolo. Lahko ste pol kilometra (0,5 km), ena tretjina kilometra (0,33 km) ali še natančnejša razdalja, kot je 0,4773822 km. Ker ste hipotetično lahko kjerkoli vzdolž celotnega 1 km spektra, lahko razdaljo smatramo kot stalno lastnost.

Za diskretne nepremičnine razmislite o vzponu po stopnicah. Če je skupno 10 stopnic, je možno biti na stopnišču 1 ali 2 ali 3 in tako naprej. Vendar pa ni mogoče biti na stopnišču dve in pol, stopnišče 6.8743. Z drugimi besedami, možna vrednost števila stopnic je diskretna ali kvantizirana.

Zdaj bomo pogledali to razliko v kontekstu električnega naboja. Na najbolj osnovni ravni je naboja nadzorovano skupno število protonov in elektronov. Če ima predmet presežek elektronov glede na protone, bo negativno nabit. Postavlja se vprašanje, "koliko negativnega naboja"?

Polnjenje se meri v enotah Coulombs, C. Vsak proton ima naboj # + 1.602 * 10 ^ -19 C # in vsak elektron ima naboj # -1.602 * 10 ^ -19 C #, kar lahko označimo kot # + e # ali # -e #. Samo biti jasen, # e = 1.602 * 10 ^ -19 C #

Zato mora vsak predmet ali telo, ki ima neto naboj (tj. Presežek protonov ali elektronov), imeti vrednost plus ali minus # e #, ali # 2e #, ali # 3e #, in tako naprej (v tehničnem smislu, celo število, ki je večkratnik # e #). Vendar pa bi bilo nemogoče, da bi objekt imel nalogo # + 1.3e # ali # -4.57e #.

Za dodatne informacije si oglejte naslednji vir: