Электростатика
Металдардағы токтың табиғаты. Толмен және Стьюарт тәжірибелері. Мандельштам және Папалекси тәжірибелері
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
| Металдардағы токтың табиғаты. Толмен және Стьюарт тәжірибелері. Мандельштам және Папалекси тәжірибелері. Металдардағы электр тогы электрондардың реттелген қозғалысы болып табылады, металл иондары электр зарядтарын тасымалдауға қатыспайды. Бірқатар тәжірибелер мұны растайды.
Егер электр тогы өткен кезде иондардың қозғалысы болса, металдардағы электр тогы міндетті түрде осы металдың заттарын тасымалдаумен қабаттаса жүретін еді. Рикке осы құбылыстың болу-болмауын тексеру үшін табандары өте мұқият тегістеліп әр түрлі металдардан жасалған үш цилиндрді бір-біріне мықтап тақап қойып, олардан бір жыл бойы электр тогын өткізген. Осы цилиндрлерден өткен жалпы заряд өте үлкен шамаға (3,5 миллион Кулонға) жеткеніне қарамастан металдардың бір-бірінің ішіне енуі (өтуі) байқалмаған және цилиндрдің бастапқы салмағы (0,03 мг дәлдіке дейін) өзгермеген. Электрондардың инерциясымен байланысты тәжірибелерден металдардағы токтың электрондық теориясының сенімді дәлелдері алынған. Электрондарда зарядқа қоса масса бар, сондықтан оған белгілі бір инерция тән. Егер автобус кенеттен тоқтайтын болса, оның ішіндегі тұрған адамдар инерциямен вагонның алдына қарай ығысады. Осыған ұқсас, егер қозғалыстағы металл сынығы кенет тоқтатылатын болса, онда мұның еркін зарядтары инерциялары бойынша қозғала отырып, металл сынығының алдыңғы жағына шоғырланып, оның екі ұшының арасында белгілі бір потенциалдар айырымы пайда болады. Егер осы металл сынығының екі ұшы гальванометрмен тұйықталатын болса, онда металл кенет тоқтаған кезде гальванометрден қысқа мерзімді электр тогы өтетін болады. Бұл токтың бағыты металдағы қозғалмалы бөлшек зарядының таңбасына тәуелді. Мысалы, егер тұрақты жылдамдықпен солға қарай қозғалатын металл тоқтатылса (сурет), онда еркін (бос) бөлшектер оның сол жақ А ұшында шоғырланады. Егер бөлшектер оң заряд таситын болса, онда I+ ток оңнан солға қарай бағытталады. Егер де бөлшектер теріс зарядталған болса, онда I-тогының бағыты алдыңғы жағдайға қарама-қарсы болады. Бұл тәжірибенің идеясын 1913 ж. Л.И.Мандельштам мен Н.Д.Папалекси айтты. Бұл тәжірибені 1916 ж. Толмен мен Стюарт сандық нәтижемен іске асырған. Зарядтың өзін тасушы массаға қатынасы, яғни меншікті заряды e/m анықталады. Күмістің, мыстың және алюминийдің e/m қатынастарының бірдей екендігі белгілі болған, сондықтан барлық металдардағы заряд тасушылардың табиғаты бірдей деген қорытынды шығаруға болады. Екінші жағынан, электронның басқадай тәсілдермен анықталған e/m қатынасының мәні табылған қатынасының мәніне жуық болған. Осылайша металдардағы электр зарядын тасушы электрон екені тәжірибе жүзінде дәлелденді. 2-сурет
жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|