האלטרון מהווה את יחידת הבסיס של המטען החשמלי השלילי. רוברט מיליקן ניסה ב-1909 לחשב את מטענו של אלטרון בודד. הסרטון שלפנינו מתאר את ניסוי מיליקן ותוצאותיו. הסרטון מלווה בהסברים באנגלית, ניתן לקרוא את התרגום בעברית למטה.

הסרטון נלקח מהאתר chemtopics

ב-1909, רוברט מיליקן החליט לחשב את מטענו של אלטרון בודד. לשם כך הוא בנה מערכת של קבל (שני לוחות טעונים במטען מנוגד) המכיל בתוכו אוויר. אל הקבל הוא הוא התיז טיפות שמן אל התווך המימי והפציץ אותן בקרני X המסוגלות לטעון חומרים. חלק מטיפות השמן קיבלו מטענים בגדלים שונים בהתאם לכמות הקרינה שפגעה בהם.

טיפות השמן נפלו לפי משקלן, לאחר טעינתם, נפילתם הואטה, נעצרה ולעיתים חלק אף החלו לצוף לעבר הלוח הטעון חיובית, וזאת בשל גודל המטען השלילי שקיבלו. מיליקן שם לב שהמטענים שמדד על הטיפות היו כפולות של 1.6 כפול עשר בחזקת 19- קולון. מכאן הסיק שזהו מטענו החשמלי של אלטרון בודד.

למידע נוסף על ניסוי מיליקן מתוך אתר וויקפדיה, לחצו כאן

 

מאת: ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • עידו קמינסקי

    דרך נוספת למדוד מטען של אלקטרון

    חשוב לציין שכיום קיימת שיטה נוספת למדוד את מטען האלקטרון. השיטה נקראת רעש יריה (shot noise), ויושמה במקור בשנת 1918, על ידי מדען בשם schottky.

    חישבו על קטודה חמה הפולטת אלקטרונים, אשר נקלטים מאוחר יותר באלקטרודה אחרת. תהליך פליטת האלקטרונים מן הקטודה הינו אקראי, האלקטרונים אינם נפלטים במרווחי זמן קבועים אלא יש שונות מסוימת בין זמנים אלו.

    בעקבות שונות זו הזרם אינו קבוע בזמן, אלא משתנה במקצת, במילים אחרות הוא רועש. הרעש הזה נובע ישירות מן העובדה שהאלקטרונים מגיעים בצורה בדידה חלקיק אחר חלקיק, בעקבות תהליך אקראי, ולכן הוא יכול להעיד על המטען של האלקטרון. בפועל, אם אנו מודדים את הזרם הממוצע, ואת הרעש בזרם (השונות), היחס בין שניהם הינו פעמיים מטען האלקטרון.

    אם ברצוננו לקבל אינטואיציה טובה.. דמינו לעצמכם שאתם עומדים מתחת לגג מפח, בעת שיורד גשם. אם הגשם ירד במיליוני טיפות קטנות, או במספר טיפות ענק בודדות, תרד אותה כמות גשם ממוצעת (לאחר זמן רב ביחס לזמן נפילת הטיפות), אולם השונות בגשם תיהיה גדולה מאוד. והרעש שתשמעו עקב פגיעת הטיפות בגג יהיה שונה לחלוטין בשני המקרים ותוכלו בקלות רבה להגיד האם הגשם יורד בטיפות גדולות או קטנות, על אף שממוצע הגשם זהה בשני המקרים. ולכן הרעש מעיד על "מטען המים" שמכילה כל טיפה.

    היתרון בשיטת הרעש, הינה שהיא מיושמת כיום (במעבדה במכון וייצמן בעיקר) למדידת מטענים של חלקיקים אחרים, בעלי מטען שונה משל אלקטרון, אשר עליהם כתבנו בכתבה קודמת

    ירון גרוס

  • איהן

    מה הכוח ?

    איך נמדוד את הכוח שגורם לאלקטרונים להסתדר בצורה מזווגת
    ולא בצורה שיוצרת קוטב מגנטי???
    דהיינו מה רמת הכוח שתידרש להפוך ברזל לא ממוגנט לממוגנט?
    או אפילו רק להתמגנט לטווח קצר?.???????