Miksi kvantitoituu kehon sähkövaraus?

Miksi kvantitoituu kehon sähkövaraus?
Anonim

Kun tutkijat sanovat, että jotakin omaisuutta kvantisoidaan (lataus, energia jne.), Ne tarkoittavat, että ominaisuudella voi olla vain erillisiä arvoja. Diskreetti on jatkuvan vastakohta, ja on tärkeää saada esimerkki molemmista korostamaan eroa.

Ajattelemaan jatkuvaa omaisuutta, kannattaa ajaa kotoa kouluun ja olettaa, että koulusi on täsmälleen kilometrin päässä. Voit ajaa sinä missä tahansa kodin ja koulun välillä. Voit olla puolen kilometrin päässä (0,5 km), kolmasosa kilometrin päässä (0,33 km) tai vielä tarkempi etäisyys, kuten 0.4773822 km. Koska olisit hypoteettisesti missä tahansa koko 1 km: n spektrissä, etäisyyttä voidaan pitää jatkuvana ominaisuutena.

Harkitse erillistä kiinteistöä kiipeämään portaita. Jos portaita on yhteensä 10, on mahdollista olla portaalla 1, 2 tai 3 ja niin edelleen. Mutta ei ole mahdollista olla portaalla numero kaksi ja puoli, portaiden numero 6.8743. Toisin sanoen porrasnumeroiden mahdollinen arvo on erillinen tai kvantisoitu.

Nyt tarkastelemme tätä eroa sähköisen latauksen yhteydessä. Alkeellisimmalla tasolla latausta ohjaa protonien ja elektronien yhteenlaskettu kokonaismäärä. Jos objektilla on ylimäärin elektroneja suhteessa protoneihin, se latautuu negatiivisesti. Kysymys tulee "kuinka paljon negatiivista maksua"?

Lataus mitataan Coulombsin, C: n yksiköissä. Jokaisella protonilla on vastuu # + 1.602 * 10 ^ -19 C # ja jokaisella elektronilla on vastuu # -1.602 * 10 ^ -19 C #, jota voimme merkitä # + E # tai # -E #. Selvyyden vuoksi, # e = 1,602 * 10 ^ -19 C #

Joten minkä tahansa objektin tai kehon, jolla on nettomaksu (eli joko protonien tai elektronien ylimäärä), arvon on oltava plus tai miinus # E #, tai # 2e #, tai # 3e #, ja niin edelleen (teknisesti, kokonaisluku) # E #). Olisi kuitenkin mahdotonta, että esineellä olisi vastuu # + 1.3e # tai # -4.57e #.

Lisätietoja on seuraavassa resurssissa: