Prečo je elektrický náboj tela kvantovaný?

Prečo je elektrický náboj tela kvantovaný?
Anonim

Keď vedci hovoria, že nejaký druh majetku je kvantovaný (náboj, energia, atď.), Znamená to, že vlastnosť môže mať len diskrétne hodnoty. Diskrétny je opakom kontinuálneho a je dôležité mať príklad pre oba, aby sa zvýraznil rozdiel.

Ak chcete myslieť na nepretržitý majetok, zvážte jazdu z domu do školy a predpokladajte, že vaša škola je presne jeden kilometer. Na disku by ste mohli byť kdekoľvek medzi domom a školou. Môžete byť vzdialený pol kilometra (0,5 km), jedna tretina kilometra vzdialená (0,33 km) alebo ešte presnejšia vzdialenosť, napríklad 0,4373822 km. Keďže by ste mohli byť hypoteticky kdekoľvek v celom spektre 1 km, vzdialenosť môže byť považovaná za súvislú vlastnosť.

Za diskrétnu nehnuteľnosť, zvážte lezenie po schodoch. Ak je celkovo 10 schodov, je možné byť na schodisku 1, alebo 2, alebo 3, a tak ďalej. Nie je však možné byť na schodisku číslo dva a pol, číslo schodiska 6.8743. Inými slovami, možná hodnota pre čísla schodísk je diskrétna alebo kvantovaná.

Teraz sa pozrieme na tento rozdiel v kontexte elektrického náboja. Na najzákladnejšej úrovni je náboj riadený kombinovaným celkovým počtom protónov a elektrónov. Ak má objekt nadbytok elektrónov vzhľadom na protóny, bude záporne nabitý. Otázkou sa stáva "koľko záporného poplatku"?

Náboj sa meria v jednotkách Coulombs, C. Každý protón má náboj # + 1.602 * 10 ^ -19 C # a každý elektrón má náboj # -1.602 * 10 ^ -19 C #, ktoré môžeme označiť ako # + E # alebo # -E #, Len aby bolo jasné, # e = 1,602 * 10 ^ -19 C #

Takže akýkoľvek predmet alebo telo s čistým nábojom (t. J. Nadbytok buď protónov alebo elektrónov) musí mať hodnotu plus alebo mínus # E #, alebo # # 2e, alebo # # 3e, a tak ďalej (z technického hľadiska, celočíselný násobok. t # E #). Bolo by však nemožné, aby bol objekt zaťažený # + 1.3E # alebo # # -4.57e.

Ďalšie informácie nájdete v nasledujúcom zdroji: