Почему электрический заряд тела квантуется?

Почему электрический заряд тела квантуется?
Anonim

Когда ученые говорят, что какое-то свойство квантуется (заряд, энергия и т. Д.), Это означает, что свойство может иметь только дискретные значения. Дискретность - это противоположность непрерывности, и важно иметь пример для обоих, чтобы подчеркнуть различие.

Чтобы думать о непрерывной собственности, подумайте о том, чтобы ехать из дома в школу, и предположим, что ваша школа находится на расстоянии одного километра. На вашем пути вы можете быть где угодно между вашим домом и школой. Вы можете быть на расстоянии полукилометра (0,5 км), одной трети километра (0,33 км) или даже более точного расстояния, например 0,4773822 км пути. Поскольку вы можете гипотетически находиться где-нибудь на всем 1-километровом спектре, расстояние можно рассматривать как непрерывное свойство.

Для дискретного свойства, рассмотрите подъем по лестнице. Если в общей сложности 10 ступеней, вы можете быть на ступеньках 1, 2, 3 и т. Д. Но не возможно быть на лестнице номер два с половиной, лестница номер 6,8743. Другими словами, возможное значение для лестничных чисел является дискретным или квантованным.

Теперь мы рассмотрим это различие в контексте электрического заряда. На самом элементарном уровне заряд контролируется общим количеством протонов и электронов. Если объект имеет избыток электронов относительно протонов, он будет отрицательно заряжен. Возникает вопрос, «сколько отрицательного заряда»?

Заряд измеряется в единицах кулонов, C. Каждый протон имеет заряд # + 1.602 * 10 ^ -19 C # и каждый электрон имеет заряд # -1.602 * 10 ^ -19 C #, который мы можем обозначить как # + Е # или же # -E #, Просто быть чистым, # e = 1.602 * 10 ^ -19 C #

Таким образом, любой объект или тело с чистым зарядом (то есть избытком протонов или электронов) должно иметь значение плюс или минус # Е #, или же # 2e #, или же # 3e #и т. д. (в техническом # Е #). Однако для объекта было бы невозможно иметь заряд # + 1.3E # или же # -4.57e #.

Для получения дополнительной информации взгляните на следующий ресурс: