Naboj elektrona je enak velikosti osnovnega naboja (e), vendar ima negativen predznak. Ker je vrednost osnovnega naboja približno 1,602 x 10-19kulonov (C), potem je naboj elektrona -1,602 x 10-19C.
Ko je izražen v atomskih enotah, ima elementarni naboj vrednost enote; e = 1. Tako lahko naboj elektrona označimo z -e. Čeprav je proton veliko masivnejši od elektrona, ima le naboj e. Zato imajo nevtralni atomi vedno enako število protonov in elektronov.
JJ Thomson je nesporni odkritelj elektrona. Kljub vsem poskusom, ki jih je na njem izvajal, mu je uspelo doseči le razmerje med nabojem in maso elektrona. Odlikovanje, da je prvi izmeril naboj elektrona, pripada Robertu Millikanu z njegovim eksperimentom s kapljicami olja leta 1909.
Eksperiment s kapljicami olja Millikana
Tukaj je osnovna ideja. Če poznate gostoto in dimenzije (torej tudi prostornino) snovi, bo enostavno izračunati njeno maso in silo, ki jo nanjo deluje gravitacija, t.j. teža. Če se spomnite, je teža le m x g.
Zdaj pa predpostavimo, da se te snovi napolnijo z oljnimi kapljicami. Če te kapljice izpostavite samo gravitaciji, bodo prosto padle. Če pa jim dovolimo, da padejo v enotnem električnem polju, se njihova pot spremeni glede na smer in velikost polja.
Če so sile zaradi polja usmerjene nasprotno gravitaciji, se lahko hitrost delcev navzdol zmanjša. V nekem trenutku, ko je sila navzgor enaka sili navzdol, se lahko hitrosti celo znižajo na nič in delci ostanejo v zraku.
V tem posebnem primeru, če poznamo velikost električnega polja (v N/C, enote, ki določajo silo na enoto naboja) in težo vsakega delca, lahko izračunamo silo električnega polja na posameznem delcu in končno izpeljati dajatev.
Tako bo osnovna postavitev Millikan Oil-Drop Experiment vključevala ohišje, ki vsebuje padajoče napolnjene kapljice olja, napravo za merjenje njihovih polmerov, nastavljivo enotno električno polje in merilnik za določanje velikosti polja.
S ponovitvijo poskusa na velikem številu oljnih kapljic sta Millikan in njegov kolega Harvey Fletcher dosegla vrednosti naboja elektronov znotraj 1 % trenutno sprejete.
V Universe Today imamo nekaj člankov, ki se nanašajo na naboj elektrona. Tukaj sta dva izmed njih:
Physics World ima tudi nekaj več:
Utrujene oči? Naj vam ušesa za spremembo pomagajo pri učenju. Tukaj je nekaj epizod iz Astronomy Cast, ki bi morda ustrezale vašemu okusu:
Viri:
Wikipedia
GSU Hiperfizika
Univerza na Aljaski-Fairbanks
