Nëse keni ecur me rroba të bëra prej pëlhure sintetike, atëherë ka shumë të ngjarë që së shpejti të ndjeni pasoja jo shumë të këndshme nga një aktivitet i tillë. Trupi juaj elektrizohet dhe kur përshëndetni një mik ose prekni doreza e derës, do të ndjeni një shpim të mprehtë të rrymës.
Nuk është as fatale dhe as e rrezikshme, por jo shumë e këndshme. Të gjithë të paktën një herë në jetën e tyre kanë hasur në një fenomen të ngjashëm. Por shpesh zbulojmë se jemi të elektrizuar, tashmë nga pasojat. A është e mundur të dihet se trupi është i elektrizuar në një mënyrë më të bukur se një goditje e rrymës? Mund.
Për çfarë shërben elektroskopi dhe elektrometri?
Pajisja më e thjeshtë për përcaktimin e elektrifikimit është një elektroskop. Parimi i funksionimit të tij është shumë i thjeshtë. Nëse e prekni elektroskopin me një trup që ka një lloj ngarkese, atëherë kjo ngarkesë transferohet në një shufër metalike me petale brenda elektroskopit. Petalet do të fitojnë një ngarkesë të së njëjtës shenjë dhe do të shpërndahen, të zmbrapsura nga e njëjta ngarkesë nga njëra-tjetra. Shkalla do të tregojë madhësinë e ngarkesës në varëse. Ekziston edhe një lloj elektroskopi - një elektrometër. Në vend të petaleve, një shigjetë është fiksuar në të në një shufër metalike. Por parimi i funksionimit është i njëjtë - shufra dhe shigjeta ngarkohen dhe zmbrapsen nga njëra-tjetra. Sasia e devijimit të shigjetës tregon nivelin e ngarkesës në shkallë.
Ndarja e ngarkesës elektrike
Shtrohet pyetja - nëse ngarkesa mund të jetë e ndryshme, atëherë ka një vlerë të ngarkesës më të vogël që nuk mund të ndahet? Në fund të fundit, ju mund të zvogëloni tarifën. Për shembull, duke lidhur një elektroskop të ngarkuar dhe të pa ngarkuar me një tel, ne do ta ndajmë ngarkesën në mënyrë të barabartë, të cilën do ta shohim në të dy shkallët. Pasi të kemi shkarkuar një elektroskop me dorë, ne përsëri ndajmë ngarkesën. Dhe kështu me radhë derisa vlera e ngarkesës të bëhet më e vogël se ndarja minimale e shkallës së elektroskopit. Duke aplikuar pajisje për një matje më të imët, ishte e mundur të vërtetohej se ndarja ngarkesë elektrike jo pafundësisht. Ngarkesa më e vogël shënohet me shkronjën e dhe quhet ngarkesë elementare... e = 0.00000000000000000016 C = 1.6 * (10) ^ (- 19) C (Kulomb). Kjo vlerë është miliarda herë më e vogël se sasia e ngarkesës që marrim kur elektrizojmë flokët me një krehër.
Thelbi i fushës elektrike
Një pyetje tjetër që lind gjatë studimit të fenomenit të elektrifikimit është si më poshtë. Për të transferuar një ngarkesë, duhet të prekim një trup tjetër drejtpërdrejt me një trup të elektrizuar, por që ngarkesa të veprojë në një trup tjetër, nuk nevojitet kontakt i drejtpërdrejtë. Kështu, një shufër xhami e elektrizuar tërheq copa letre nga një distancë pa i prekur ato. Ndoshta kjo tërheqje transmetohet përmes ajrit? Por eksperimentet tregojnë se efekti i tërheqjes mbetet në hapësirën pa ajër. Çfarë është atëherë?
Ky fenomen shpjegohet me ekzistencën e trupave të ngarkuar përreth një lloj të caktuarçështje - fushe elektrike. Fushës elektrike në lëndën e fizikës së klasës së 8-të jepet përkufizimi i mëposhtëm: një fushë elektrike është një lloj i veçantë i lëndës, i ndryshëm nga lënda, që ekziston rreth çdo ngarkese elektrike dhe i aftë të veprojë mbi ngarkesa të tjera. Për të qenë i sinqertë, ende nuk ka një përgjigje të qartë se çfarë është dhe cilat janë arsyet e saj. Gjithçka që dimë për fushën elektrike dhe efektet e saj është vërtetuar në mënyrë empirike. Por shkenca po ecën përpara dhe unë dua të besoj se kjo çështje një ditë do të zgjidhet në qartësi të plotë. Për më tepër, megjithëse nuk e kuptojmë plotësisht natyrën e ekzistencës së një fushe elektrike, megjithatë, ne kemi mësuar tashmë mjaft mirë se si ta përdorim këtë fenomen për të mirën e njerëzimit.
>> Fizikë: Elektroskopi Pjestueshmëria e ngarkesës elektrike
Përmbajtja e mësimit përvijimi i mësimit mbështetja e prezantimit të mësimit në kuadër të metodave përshpejtuese teknologjitë ndërvepruese Praktikoni detyra dhe ushtrime seminare vetëtestimi, trajnime, raste, kërkime detyra shtëpie pyetje diskutimi pyetje retorike nga nxënësit Ilustrime audio, videoklipe dhe multimedia foto, foto, tabela, tabela, skema humori, shaka, shaka, shëmbëlltyra komike, thënie, fjalëkryqe, citate Suplementet abstrakte artikuj patate të skuqura për fletët mashtruese kurioze tekste mësimore fjalor bazë dhe shtesë i termave të tjerët Përmirësimi i teksteve dhe mësimeverregullime të gabimeve në tutorial përditësimi i një fragmenti në tekstin shkollor elementet e inovacionit në mësim duke zëvendësuar njohuritë e vjetruara me të reja Vetëm për mësuesit leksione perfekte plani kalendar për vitin udhëzime axhendë e diskutimit Mësime të integruaraNëse keni ndonjë korrigjim ose sugjerim për këtë mësim,
Në këtë mësim, ne do të shqyrtojmë çështjet që lidhen me pjesëtueshmërinë e një ngarkese elektrike. Kjo do të thotë, merrni parasysh shkallën në të cilën ngarkesa elektrike mund të ndahet. Ne gjithashtu do të njihemi me bartësin më të vogël të një ngarkese elektrike, i cili njihet sot - me një elektron. Ne do të shqyrtojmë model planetar strukturën e atomit, të propozuar nga Rutherford, dhe gjithashtu kuptojnë natyrën e shfaqjes së ngarkesave në trupa dhe substanca të ndryshme.
Tema: Dukuritë elektrike
Mësimi: Pjesëtueshmëria e ngarkesës elektrike. Struktura e atomit
Ky mësim ka të bëjë me pjesëtueshmërinë e ngarkesës elektrike. Ne duhet t'i përgjigjemi pyetjes nëse ka një ngarkesë elektrike minimale, si dhe të njihemi me strukturën e atomit.
Në mësimet e mëparshme, ne zbuluam ekzistencën e ngarkesave elektrike, si dhe parimet e ndërveprimit të tyre.
Dhe tani vijmë te pyetja se çfarë është një ngarkesë elektrike. Përgjigja nuk u gjet menjëherë nga shkencëtarët. Kishte shumë teori. Dhe vetëm në fund të shekullit të 19-të, fizikanët erdhën në përgjigjen përfundimtare për këtë pyetje më të rëndësishme nga pikëpamja e shkencës.
Para kësaj, supozohej se trupat janë të ngarkuar për shkak të lëvizjes së një lëngu të ngarkuar të veçantë: gjoja, kur largohet nga trupi, atëherë ngarkohet negativisht, dhe kur futet në të, atëherë anasjelltas. Sipas një teorie tjetër, brenda trupit gjithmonë kishte dy lëngje menjëherë. Nëse njëri prej tyre doli jashtë, atëherë tjetri doli të ishte i tepërt, gjë që çoi në shfaqjen e një ngarkese elektrike.
Për t'u marrë me ngarkesën elektrike, duhet t'i përgjigjemi pyetjes së mëposhtme: në çfarë mase mund të ndahet një ngarkesë elektrike? Për të kuptuar thelbin e kësaj çështjeje, merrni parasysh eksperimentin e mëposhtëm.
Le të marrim dy elektrometra të pa ngarkuar.
Merrni gjithashtu një shkop xhami dhe fërkojeni në letër. Siç e dimë tashmë nga mësimet e mëparshme, shkopi do të fitojë një ngarkesë.
Tani le t'i komunikojmë ngarkesën njërit prej elektrometrave me ndihmën e një shufre të elektrizuar.
Tani merrni një shufër metalike (në një dorezë të izoluar) dhe përdorni atë për të lidhur topat e të dy elektrometrave. Siç e dimë tashmë, si rezultat, ngarkesa do të ndahet midis elektrometrave.
Le të heqim ngarkesën nga elektrometri i dytë (përsëri, ne tashmë e dimë se si bëhet kjo: thjesht duhet të prekni topin e elektrometrit me gisht).
Le të përsërisim eksperimentin. Situata do të përsëritet me të vetmin ndryshim që ngarkesa në elektrometrin e parë është ulur përafërsisht 2 herë (ai kaloi në elektrometrin e dytë, prej nga e "morëm").
Dhe përsëri, hiqni ngarkesën nga elektrometri i dytë. Dhe përsëri, ngarkesa në elektrometrin e parë u ul me pothuajse 2 herë.
Lind pyetja, sa kohë mund t'i përsërisim këto veprime? Elektrometrit nuk na lejojnë t'i përgjigjemi kësaj pyetjeje, pasi ato janë instrumente mjaft të pasakta me gabim i madh në matje.
Çfarë bënë fizikanët në këtë situatë?
Përgjigjen e pyetjes së parashtruar praktikisht njëkohësisht dhe në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri e dhanë dy shkencëtarë - fizikani amerikan R. E. Milliken (Fig. 1) dhe fizikani rus A. F. Ioffe (Fig. 2), prandaj eksperimentet e tyre quhen kështu: Eksperimentet e Ioffe. - Millikan.
Oriz. 1.R. E. Milliken ()
Oriz. 2. A. F. Ioffe ()
Ioffe dhe Milliken, të pavarur nga njëri-tjetri, me ndihmën e pajisjeve të caktuara, arritën të përcaktojnë ngarkesën e një elektroni - grimca më e vogël në të cilën mund të ndahet një ngarkesë elektrike.
Millikan, në veçanti, ishte në gjendje të përcaktonte masën e kësaj grimce elementare.
Në fund të shekullit të 19-të, falë studimit të transformimeve bërthamore, ishte e mundur të zbulohej një grimcë - elektron... Ai e mori këtë emër për faktin se ka një ngarkesë elektrike minimale.
Si rezultat i eksperimenteve të Ioffe-Milliken, u bë e ditur se masa e elektronit është e barabartë, dhe ngarkesa e tij (të cilën ne ramë dakord ta konsideronim negative) është e barabartë me
... Shënohet kështu:
;
Këto janë karakteristikat e grimcave më të vogla me ngarkesë elektrike. Nuk ishte e mundur të ndahej ngarkesa elektrike në vlera më të vogla. Prandaj, ngarkesa e një elektroni është ngarkesa elektrike minimale. Të gjitha ngarkesat e tjera janë shumëfisha të ngarkesës së elektronit (d.m.th., ato ndahen me të pa mbetje). Kjo do të thotë që, për shembull, tarifa nuk mund të jetë e barabartë.
Si përcaktim për njësinë e ngarkimit, ne treguam "Kl" - Varëse... Kjo njësi ka marrë emrin e shkencëtarit francez Charles Coulomb (Fig. 3), i cili nxori ligjin mbi bashkëveprimin e ngarkesave elektrike. Kulombi tregoi se sa më e madhe të jetë distanca midis ngarkesave, aq më e vogël është forca e ndërveprimit të tyre dhe sa më e madhe në madhësi të jetë madhësia e ngarkesave, aq më e madhe është kjo forcë.
Oriz. 3. Varëse Charles ()
Le të vërejmë një fakt të rëndësishëm: si ngarkesa ashtu edhe masa e elektronit janë vlera jashtëzakonisht të vogla (në mënyrë krahasuese, natyrisht).
Është gjithashtu e rëndësishme të mbani mend se ngarkesa elektrike nuk ekziston veçmas nga materia. Nëse nuk ka grimca, nuk ka ngarkesë. Situata e kundërt është e mundur: një grimcë mund të jetë e pa ngarkuar, domethënë mund të ekzistojë pa ngarkesë, por një ngarkesë pa grimcë nuk mundet kurrë.
Hapi tjetër në studimin e ngarkesave elektrike ishte të kuptonim se si ngarkesat elektrike ndodhen brenda materies. Ne e dimë se të gjithë trupat përbëhen nga atome dhe molekula. Nga kjo mund të konkludojmë se elektroni është disi i lidhur me atomin.
Ka pasur shumë teori rreth asaj se çfarë është një atom. Disa shkencëtarë besuan se i ngjan një buke rrushi () Fig. 4.
Oriz. 4. Modeli i atomit të Tomsonit () ()
Kjo eshte, ngarkesë pozitiveështë buka vetë, dhe rrushi i thatë është elektrone. Prandaj, atomi nuk ka ngarkesë (siç duhet të jetë, sepse nëse substanca nuk elektrizohet, atëherë nuk ka ngarkesë).
Shkencëtarë të tjerë besonin se atomi i ngjan një arrë: ka një guaskë, brenda së cilës ka grimca të ngarkuara pozitive dhe negative (Fig. 5).
Oriz. 5. Ilustrim për modelin e atomit në formën e një arrë ()
Në përgjithësi, kishte shumë teori, secila prej të cilave shpjegonte njërën ose tjetrën vetitë e atomit të njohura në atë kohë.
Më në fund, shkencëtari anglez Ernest Rutherford (Fig. 6) kreu një eksperiment që bëri të mundur të përcaktohej se si funksionon ende atomi.
Oriz. 6.E. Rutherford ()
Me ndihmën e vetive të radioaktivitetit të zbuluara tashmë në atë kohë, ai ishte në gjendje të përcaktonte se atomi është një lloj sistemi planetar. Siç e dimë, në qendër Sistem diellorështë Dielli, rreth të cilit planetët rrotullohen në orbita. I njëjti model Rutherford propozoi për atomin (Fig. 7).
Në qendër të atomit është një bërthamë masive, e ngarkuar pozitivisht, dhe elektronet lëvizin rreth bërthamës në orbitat e tyre. Në këtë rast, shpejtësia e lëvizjes së elektroneve është shumë e lartë.
Në përgjithësi, nga eksperimentet rezultoi se atomi është elektrikisht neutral, dhe i gjithë ndryshimi në ngarkesën e trupit sigurohet nga lëvizja e elektroneve. Kjo do të thotë, nëse në eksperimentet tona trupat fituan një ngarkesë, atëherë kjo nuk lidhet me një bërthamë të ngarkuar pozitivisht, por me lëvizjen e elektroneve të ngarkuar negativisht. Nëse elektronet "largohen" nga trupi, atëherë trupi ngarkohet pozitivisht (pasi "majtas" është negativ), dhe nëse, përkundrazi, elektronet "vijnë" në trup, atëherë trupi ngarkohet negativisht.
Oriz. 7. Modeli i atomit i Radhërfordit ()
Le të shqyrtojmë më në detaje diagramin e strukturës atomike të propozuar nga Rutherford duke përdorur shembullin e atomeve të heliumit dhe hidrogjenit.
1.Diagrami i strukturës së atomit të heliumit
Një atom helium përbëhet nga një bërthamë që përmban 2 grimca të ngarkuara pozitivisht (protone) dhe 2 grimca të ngarkuara neutrale (neutrone), ngarkesa e neutronit është 0 (Fig. 8). Rreth atomit, 2 elektrone lëvizin në orbitat e tyre.
Në përgjithësi, ngarkesa e një atomi është 0.
Nëse heqim një nga elektronet nga ky atom, atëherë atomi do të bëhet jon i ngarkuar pozitivisht... Nëse, përkundrazi, shtojmë një elektron, atëherë marrim jon i ngarkuar negativisht.
Oriz. 8. Atomi i heliumit ()
2.Diagrami i strukturës së atomit të hidrogjenit
Hidrogjeni është elementi më i thjeshtë në strukturën e tij. Bërthama përbëhet nga vetëm një proton, dhe një elektron rrotullohet rreth bërthamës. Atomi i hidrogjenit është gjithashtu përgjithësisht neutral elektrik (Fig. 9).
Oriz. 9. Atomi i hidrogjenit ()
Kur themi se një trup (substancë) nuk ka ngarkesë, nuk nënkuptojmë se nuk ka elektrone brenda trupit (substancës). Ato janë aty, por ngarkesa e tyre kompensohet nga grimcat e ngarkuara pozitivisht. Nëse trupi fiton një ngarkesë, kjo do të thotë se elektronet "erdhën" ose "u larguan" në trup.
Ne do të flasim për eksperimentet e Rutherford më në detaje në shkollën e mesme. Vetë Rutherford besonte se eksperimentet duhet të jenë të thjeshta, të qarta dhe të kuptueshme për të gjithë.
Sidoqoftë, është mjaft e vështirë të shpjegohet struktura e atomit. Në veçanti, duhet t'i përgjigjemi një pyetjeje të vështirë: pse elektronet e ngarkuar negativisht nuk tërhiqen nga protonet e ngarkuar pozitivisht të bërthamës dhe nuk bien mbi bërthamë.
Në mësimin e ardhshëm do të njihemi me shpjegimin e disa dukurive elektrike.
Bibliografi
- Gendenshtein L. E, Kaidalov A.B., Kozhevnikov VB Fizikë 8 / Ed. Orlova V.A., Royzen I.I. - M .: Mnemosina.
- Peryshkin A.V. Fizikë 8. - M .: Bustard, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizikë 8. - M .: Edukimi.
- Festivali i Ideve Pedagogjike " Mësimi publik» ().
- Mësime ().
Detyre shtepie
- F. 29-30, pyetjet 1-4 - f. 68, pyetjet 1-5 - f. 69, ushtrimi. 11. Peryshkin A. V. Fizikë 8. - M .: Bustard, 2010.
- Ka 11 protone në bërthamën e një atomi natriumi. Sa elektrone qarkullojnë rreth bërthamës? Në çfarë do të shndërrohet atomi i natriumit nëse humbet një elektron?
- Cili ka një masë të madhe: një atom litium apo një jon litium pozitiv? Atomi i klorit apo joni negativ i klorit?
- Në çfarë do të shndërrohet atomi i natriumit nëse një proton "largohet" nga bërthama e tij pa ndryshuar numrin e elektroneve?
Pamja paraprake:
Basyrov Ilsur Minniakhmetovich
Mësues i fizikës
MBOU "Izluchinskaya OSHUIOP Nr. 1"
smt. Izluchinsk, rrethi Nizhnevartovsk,
KhMAO-Yugra, rajoni Tyumen.
Mësimi i fizikës në klasën 8 me temën:
“Pjestueshmëria e ngarkesës elektrike. Elektroni. Struktura e atomeve "
Qëllimi i mësimit:
Edukative:Bindni studentët për pjesëtueshmërinë e ngarkesës elektrike. Jepni një ide të elektronit si një grimcë me ngarkesën më të ulët elektrike. Të njohë nxënësit me strukturën e atomit, modelin planetar të atomit sipas Tomsonit dhe Radhërfordit.
Zhvillimi: për të sistemuar dhe përgjithësuar njohuritë e studentëve për konceptin "ngarkesa elektrike", "graviteti";
zhvillojnë vëmendjen dhe kuriozitetin duke kryer eksperimente gjatë shpjegimit të materialit të ri;
për të formuar aftësinë për të shpjeguar dukuritë përreth që ndodhin në natyrë.
Edukative: zhvilloni vëmendje të qëndrueshme kur shpjegoni materialin e ri teorik; zhvillohen të folurit e saktë duke përdorur terma fizikë; për të arritur aktivitet dhe organizim të lartë të klasës.
Demonstrata:
- Pjesëtueshmëria e ngarkesës elektrike.
- Transferimi i ngarkesës nga një elektroskop i ngarkuar në një të pa ngarkuar duke përdorur një top provë.
- Modeli planetar i atomit sipas Rutherford (1C: mësues fizikë).
- Tabela " Sistemi periodik elementet kimike Mendeleev".
- Mësimi shoqërohet me një prezantim"Elektroni. Struktura e ngarkesës elektrike."
Plani i mësimit:
- Koha e organizimit;
- Përsëritja e materialit të studiuar;
- Mësimi i materialit të ri;
- Konsolidimi i materialit të studiuar;
- Detyre shtepie.
Gjatë orëve të mësimit:
- Koha e organizimit.
Ç'kemi djema! Sot do t'ju mësoj një mësim fizik. Emri im është Ilsur Minniakhmetovich, jam në shërbimin tuaj sot. Unë mendoj se do të punojmë së bashku! Mos kini frikë nga unë dhe të gjithë të tjerët. Në fund të orës së mësimit të gjithë do të marrin nota. Dhe siç e shihni, këtu janë mbledhur vetëm të denjët! Pra ... Të gjithë, le të fillojmë.
- Përsëritja e materialit të mësuar.
Le të rishikojmë materialin e mësuar në mësimin e mëparshëm. Le të bëjmë një punë të shkurtër të pavarur. Unë do t'ju jap kartat dhe ju do të plotësoni detyrat e mëposhtme në librat e testimit. Keni 3 minuta.
opsioni 1
- Si ndërveprojnë me njëri-tjetrin trupat me ngarkesa të kundërta? Jep shembuj.
- Si ndërveprojnë me njëra-tjetrën dy shufra qelqi të fërkuara me mëndafsh?
Opsioni 2
- A është e mundur të ngarkohet vetëm një nga trupat kontaktues gjatë elektrifikimit me fërkim? Arsyetoni përgjigjen.
- Një trup i ngarkuar negativisht tërheq një top të varur nga një fije, ndërsa një trup i ngarkuar pozitivisht e zmbraps atë. A mund të themi se topi është i ngarkuar? Nëse po, cila është shenja e tarifës?
III. Mësimi i materialit të ri.
Skica e prezantimit të materialit të ri:
- Pjesëtueshmëria e ngarkesës elektrike;
- Elektroni;
- Modelet e atomit që ekzistonin më parë fillimi i XIX v;
- Eksperimentet e Radhërfordit;
- Modeli bërthamor i atomit të Rutherford.
Në dërrasën e zezë shkruani temën: Ndarshmëria e ngarkesës elektrike. Elektroni. Struktura e atomitPrezantimi (Elektronik. Struktura e ngarkesës elektrike.ppt)
- Pjesëtueshmëria e ngarkesës elektrike... Demonstrimi i eksperimentit: Merrni dy elektroskopë, njërin prej të cilëve e ngarkojmë me një shkop ebonit të veshur me lesh, lidhni të dy elektroskopin me një përcjellës.
Demonstrimi i përvojës së transferimit të ngarkesës nga një elektroskop i ngarkuar në një të pa ngarkuar, një pyetje për klasën:
A mendoni se është e mundur të ndahet një ngarkesë elektrike pafundësisht? (Studentët po dëgjojnë sugjerimet e tyre.)
Lind pyetjet: sa kohë mund të ndahet tarifa fillestare? A ka një kufi për këtë ndarje? Elektrometritë e shkollës nuk janë pajisje shumë të ndjeshme. Së shpejti, ngarkesa e tyre do të ulet aq shumë sa që elektrometri do të ndalojë regjistrimin e tij. Për t'iu përgjigjur këtyre pyetjeve, ju duhet të kryeni eksperimente më komplekse dhe më të sakta. Ato u kryen nga dy fizikanë: shkencëtari rus Abram Fedorovich Ioffe dhe shkencëtari amerikan Robert Milliken.
Duke studiuar efektin e një fushe elektrike në pluhurin më të vogël të zinkut të ngarkuar, i cili mund të vëzhgohej vetëm me mikroskop, ai vendosi një rregullsi shumë të rëndësishme: ngarkesa e pluhurit ndryshoi vetëm një numër të plotë herë (2, 3, 4, etj. .) nga disa nga vlerat e tij më të vogla. Ky rezultat mund të shpjegohet vetëm në këtë mënyrë: vetëm ngarkesa më e vogël (ose një numër i plotë i ngarkesave të tilla) është ngjitur në një kokërr pluhuri zinku ose ndahet prej tij.
Pyetje për klasën:
Pra, a mundet që trupat ose grimcat të kenë një ngarkesë 1.5 herë më shumë ose më pak se ngarkesa më e vogël?
- Elektroni. Nga kjo përvojë u arrit në përfundimin se në natyrë ekziston një grimcë që ka ngarkesën më të vogël, e cila nuk ndahet më. Kjo grimcë u emërua elektron.
Një elektron ka masë dhe energji. Masa e një elektroni është 9,1 10-31 kg. Ngarkesa zakonisht shënohet me shkronjë q. Për një njësi të ngarkesës elektrike, një varëse (shënohet me 1 Cl).Kjo njësi është emëruar pas fizikanit francez Charles Coulomb, i cili zbuloi ligjin bazë të bashkëveprimit të trupave të ngarkuar elektrikisht.
Vlera e ngarkesës së elektronit u përcaktua nga shkencëtari amerikan Robert Millikan. Ai zbuloi se një elektron ka një ngarkesë negative të barabartë me 1.6 * 10-19 Kl.
Ne e dimë se të gjithë trupat përbëhen nga molekula, dhe molekulat janë bërë nga atome. Kjo do të thotë se ka një elektron brenda atomit. Ai duhet të jetë diku! Dhe nëse ka një elektron brenda atomit, çfarë ngarkese do të ketë atomi? Në mënyrë korrekte negative. A eshte e mundur kjo??? Dhe ne kemi vërtetuar se ekzistojnë dy lloje ngarkese - negative dhe pozitive. Dhe në të njëjtën kohë, ngarkesat e ngjashme zmbrapsen dhe ngarkesat ndryshe tërhiqen. Pra, nëse atomi ka një ngarkesë negative, atëherë çfarë do të ndodhë? Kjo është e drejtë, të gjithë atomet do të sprapsin njëri-tjetrin! Nga të tilla struktura molekulare nuk kanë! Dhe atomi duhet të ngarkohet. Nr. Pra, çfarë mendoni, ka vetëm një elektron të ulur në brendësi të atomit? Është e drejtë, jo! Çdo veprim ka një reagim. Një ngarkesë negative kundërveprohet nga një ngarkesë pozitive. Dhe me çfarë duhet të jetë e barabartë ngarkesa pozitive në mënyrë që atomi total të jetë neutral, domethënë të mos ketë ngarkesë? Në mënyrë korrekte, ngarkesa e një grimce pozitive duhet të jetë e barabartë me + 1.6 * 10-19 Cl. Dhe nëse po, atëherë gjithçka na përshtatet! E drejtë? Sa interesant është atomi?
- Modelet e atomit që ekzistonin para fillimit të shekullit të 19-të.Në fillim të shekullit në fizikë kishte një sërë idesh dhe shpesh fantastike për strukturën e atomit.
Për shembull, rektori i Universitetit të Mynihut Ferdinand Lindemann në vitin 1905 argumentoi se "atomi i oksigjenit është në formën e një unaze dhe atomi i squfurit është në formën e një keku".
Teoria e "atomit të vorbullës" nga Lord Kelvin vazhdoi të jetonte, sipas së cilës atomi është i rregulluar si unaza tymi të lëshuara nga goja e një duhanpirësi me përvojë.
Por shumica e fizikanëve ishin të prirur të mendonin se J.J. Thomson kishte të drejtë: një atom është një sferë e ngarkuar në mënyrë të njëtrajtshme pozitivisht me një diametër prej 10-8 cm, brenda së cilës notojnë elektrone negative, përmasat e të cilave janë 10-11 shih vetë Thomson nuk ishte entuziast për modelin e tij.
Qysh në vitin 1891, John Stoney supozoi se elektronet lëvizin rreth një atomi, si satelitët planetarë. Fizikani japonez Hantaro Nasaoka tha në vitin 1903 se atomi është një lloj sistemi kompleks astronomik, si unaza e Saturnit.
Çështja e strukturës së atomit u studiua gjithashtu nga fizikanët rusë: Peter Nikolaevich Lebedev dhe shkencëtari i famshëm populist Nikolai Morozov.
Asnjë nga mbështetësit e idesë së një atomi planetar nuk mund të konfirmohej nga përvoja. Ernest Rutherford ngriti një eksperiment të tillë në 1909.
- Përvoja e Rutherford ... Fizikani anglez Ernest Rutherford, duke hulumtuar
rrezatimi i substancave radioaktive, Vëmendje e veçantë të përkushtuar ndaj rrezatimit,
i përbërë nga grimca të ngarkuara pozitivisht të quajtura
grimcat alfa. Ai zbuloi se çdo grimcë a, që bie në një ekran të sulfurit të zinkut, shkakton një ndezje drite. Duke përjetuar shpërndarjen në ar
fletë metalike, dhe - grimcat goditën, më pas në ekran dhe u regjistruan duke përdorur
mikroskop.
Sipas modelit të atomit të propozuar nga Thomson, grimcat a duhet të kalojnë lirshëm nëpër atomet e arit dhe vetëm grimcat individuale a mund të devijohen pak në fushën elektrike të një elektroni. Prandaj, pritej që një rreze grimcash, kur kalon nëpër një fletë të hollë, të përhapet pak në kënde të vogla. Një shpërndarje e tillë në kënde të vogla u vu re në të vërtetë, por krejt papritur doli që rreth një grimcë a nga 20,000 binte mbi një fletë ari me trashësi vetëm 4 10-5 cm, kthehet përsëri drejt burimit.
Rutherford-it iu deshën disa vite për të kuptuar më në fund këtë shpërndarje të papritur me kënd të madh të grimcave. Ai arriti në përfundimin se ngarkesa pozitive e një atomi është e përqendruar në një vëllim shumë të vogël në qendër të atomit dhe nuk shpërndahet në të gjithë atomin, si në modelin e Tomsonit.
- Modeli bërthamor i atomit të Rutherford... Rutherford propozoi një model bërthamor ("planetar") të atomit:
Atomet e çdo elementi përbëhen nga një pjesë e ngarkuar pozitivisht, e quajtur bërthama;
Bërthama përmban të ngarkuar pozitivisht grimcat elementare - protonet (më vonë u zbulua se neutral neutronet)
Elektronet rrotullohen rreth bërthamës, duke formuar të ashtuquajturatguaskë elektronike.
IV Konsolidimi i asaj që u mësua (prezantim):
- A mund të ndahet një ngarkesë elektrike pafundësisht? A ka një ngarkesë elektrike një kufi pjesëtueshmërie?
- Si quhej grimca me ngarkesën më të vogël? Çfarë dini për ngarkesën dhe masën e një elektroni?
- Cilat grimca përfshihen në bërthamë?
- Si formohen jonet pozitive dhe negative?
- Llogaritni numrin e protoneve, neutroneve dhe elektroneve në atomin e natriumit.
- Një elektron është ndarë nga atomi i heliumit. Cili është emri i grimcave të mbetura? Cila është ngarkesa e saj?
- Shqyrtimi i tabelës periodike. (Tabela periodike e Mendelejevit Tabela periodike e elementeve kimike të D.I. Mendeleev.html)
V Detyre shtepie
- §29.30 i tekstit shkollor; përgjigjuni pyetjeve për paragrafin.
2. Ushtrimi 11 numër 1.2.
Materiali i mësuesit
Robert Endrus Milliken (1868-1953)
Një ofertë për të filluar mësimin e fizikës në shkollë përgatitore Ohio e mori Millikan në befasi. Nga njëra anë, fitimet shtesë nuk dukeshin aspak të tepërta, por nga ana tjetër, njohuritë e tij në fushën e fizikës ishin shumë të pakta. Sidoqoftë, propozimi u pranua, dhe nga 1891 deri në 1893. Millikan dha mësim fizik, duke plotësuar boshllëqet në njohuritë e tij nga tekstet shkollore. Kolegji Aberdeen i dha atij një diplomë master për këtë kurs, dhe shënimet e klasës të dërguara nga menaxhmenti në King's College i dhanë Millikan një bursë, duke i lejuar Robertit të vazhdonte shkollimin e tij.
Ai kaloi një verë në Universitetin e Çikagos me Albert Michelson, një njohës i mirë eksperiment fizik... Pas kësaj, Millikan më në fund vendosi të bëhej fizikant. Pasi mbrojti tezën e doktoraturës në fizikë, Millikan udhëtoi në Evropë. Pas një udhëtimi në Amerikë, Roberti u bë asistent i Michelson dhe punoi në Universitetin e Çikagos. Ishte atëherë që ai krijoi librat e parë amerikanë të fizikës për shkollat e mesme dhe kolegjet.
Së shpejti Millikan u kap nga problemi më interesant, por jashtëzakonisht i vështirë i përcaktimit të ngarkesës së një elektroni, i zbuluar në 1897 nga fizikani anglez Joseph John Thomson (1856-1940), i cili ishte në gjendje të gjente vetëm raportin e ngarkesës së këtij grimca në masën e saj.
Duke ndërtuar një bateri të fuqishme për të krijuar një fushë të fortë elektrike, Millikan zhvilloi metodën e "rënies së ngarkuar". Ai arriti të "varë" disa pika vaj midis mbështjellësve të kondensatorit dhe t'i mbajë ato për 45 sekonda derisa të avullojnë plotësisht.
Në vitin 1909, Millikan vërtetoi se tarifa e një rënieje është e barabartë me të njëjtën vlerë e - ngarkesa elektronike. Për shërbimet e tij, Millikan u nderua me çmimin Nobel.
Abram Fedorovich Ioffe (1880-1960)
Është e vështirë të imagjinohet ndonjë shkencëtar që do të luante në organizatë shkenca vendase një rol më domethënës se Akademiku Ioffe. Ai krijoi një shkollë në përpjesëtim me ata në vite të ndryshme u krijuan nga N. Born dhe E. Rutherford. Ai rriti disa breza fizikantë rusë Shekulli XX, duke përfshirë korifenë të tillë si P. Kapitsa, I. Semenov, I. Kurchatov, A. Alexandrov. Me të drejtë ai u quajt në botimet zyrtare "babai i fizikës sovjetike".
Abram Fedorovich lindi në 29 tetor 1880 në qytetin Romny, provinca Poltava. Në 1897, pasi mbaroi shkollën reale Romny, ai hyri në Institutin e Teknologjisë në Shën Petersburg. Pasi mori diplomën e inxhinierit-teknolog, i riu vendos të vazhdojë arsimin dhe në vitin 1901 shkoi për të fituar përvojë në ngritjen e eksperimenteve në V. Roentgen në Mynih. Laboratori i Roentgenit e befasoi. Eksperimentet që ai kryen atje janë të suksesshme dhe rezultatet janë aq mbresëlënëse sa Abram Ioffe qëndron në Mynih deri në vitin 1908, megjithëse fillimisht kishte planifikuar të stërvitej për një vit. Jetesën e tij e siguron një punë si asistent në Departamentin e Fizikës.
Me kthimin në atdhe, Abram Ioffe fillon karrierën e tij si laborant i lartë në Institutin Politeknik të Shën Petersburgut. Për nëntë vjet ai mbrojti fillimisht tezën e magjistraturës, e më pas doktoraturën. Në vitet 1913-1915. studiuesi i ri zgjidhet profesor i fizikës, paralelisht me mësimdhënien në Politeknik, ligjëron periodikisht në Institutin e Minierave për fizikë. Në të njëjtën kohë, ai kryen punë shkencore.
Ishte nën udhëheqjen e tij që u krijua Instituti i famshëm i Fizikës dhe Teknologjisë.
Shumica e fizikanëve rusë të shekullit të 20-të, që lanë gjurmë në këtë shkencë, drejtpërdrejt ose tërthorazi, ishin studentët e Ioffe-it ose studentët e studentëve të tij. Falë shoqërueshmërisë dhe hapjes së tij të jashtëzakonshme, Abram Fedorovich ishte në marrëdhënie miqësore me shumë kore botërore. Për shembull, anglezi D. Chadwick, më vonë laureat i Nobelit, pasi kishte zbuluar një neutron në 1932, ia telegrafoi këtë Ioffe.
Abram Fedorovich shkroi kujtime të mrekullueshme për takimet e tij të shumta me kolegë të huaj, të cilat, për fat të keq, u botuan pas vdekjes së tij.
Akademiku Ioffe vdiq më 14 tetor 1960. Heroi i Punës Socialiste, urdhërdhënës, anëtar nderi i Akademisë së Shkencave dhe Shoqatave Fizike të shumë vendeve të botës, Abram Ioffe, mbi të gjitha, ishte mësues me shkronjë të madhe.
Ernest Rutherford
Ernesti lindi më 30 gusht 1871 pranë Nelson (Zelanda e Re) në familjen e një emigranti nga Skocia. Ernesti ishte i katërti nga 12 fëmijët. Nëna punonte si mësuese fshati. Babai im organizoi një ndërmarrje druri. Nën drejtimin e babait të tij, djali mori përgatitje e mirë për punën në punishte, e cila më vonë e ndihmoi në projektimin dhe ndërtimin e pajisjeve shkencore. Pas mbarimit të shkollës së mesme në Havelock, ku familja jetonte në atë kohë, ai mori një bursë për të vazhduar shkollimin në Kolegjin Nelson, ku hyri në vitin 1887. Në kolegj ai u ndikua shumë nga mësuesit e tij: mësuesit e fizikës, kimisë dhe matematikë.
Puna e zotit të tij merrej me zbulimin e valëve me frekuencë të lartë.
Në vitin 1891, duke qenë student i vitit të dytë, Ernesti bëri një prezantim në rreth "Evolucioni i elementeve". Titulli i leksionit i habiti të gjithë dëgjuesit. Ai deklaroi se të gjithë atomet janë substanca komplekse dhe janë ndërtuar nga e njëjta pjesë përbërëse... Shumica e pjesëmarrësve në rreth e konsideruan raportin pa sens të përbashkët. Por 12 vjet më vonë, shkencëtari i ri kishte tashmë provat e para eksperimentale të pakundërshtueshme.
Në vitin 1903 ai u zgjodh anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës dhe në 1907 Ernesti u kthye në Angli dhe u bë profesor në Departamentin e Fizikës në Universitetin e Mançesterit. Në Universitetin e Rutherford, së bashku me Geiger, ai filloi punën për numërimin e grimcave A duke përdorur metodën e scintilimit. Në 1908 bëhet Rutherford laureat i Nobelit për studimin e elementeve radioaktive.
Nga viti 1925-1930 Ernest Rutherford është President i Shoqërisë Mbretërore, dhe në 1931 ai mori titullin Baron dhe u bë Lord. Shkolla Rutherford bëhet më e madhja në Mançester.
Në vitin 1937, Ernest Rutherford vdiq më 19 tetor. Vdekja e tij ishte një humbje e madhe për shkencën.
“Me vdekjen e Ernestit, rruga e njërit prej njerëzit më të mëdhenj duke punuar në shkencë. Entuziazmi i pakufishëm dhe guximi i palodhshëm i Rutherford-it e çuan atë nga zbulimi në zbulim”, tha N. Bohr për Ernestin.