Мы упоминали уже о частицах атомов, движущихся по проводам, внутри радиоламп, рентгеновских трубок и многих других приборов. Эти частицы, получившие название электронов, являются мельчайшими частичками отрицательного электричества.
В отличие от атомов химических элементов электрон является элементарной частичкой; мы никогда не наблю
Дали её частей; при современных возможностях мы не можем разбить её на части.
Электрон — это наименьший отрицательный электрический заряд.Все электроны совершенно одинаковы, независимо от того, какому атому они принадлежали или принадлежат.
Масса электрона
в 1838 раз меньше массы легчайшего (водородного) атома и равна
О, ООО ООО ООО ООО ООО ООО ООО ООО ООО 910 660 грамма.
Электрический заряд одного электрона также чрезвычайно мал. Через нить горящей двадцативаттной лампочки (при юродском напряжении в сети) каждую секунду проходит миллиард миллиардов электронов; все они весят менее одной миллиардной доли грамма!
Невольно напрашивается вопрос, как были определены с такой точностью заряд и масса электрона?Чтобы измерить заряд и массу электрона, нужно прежде всего
получить свободные, не связанные с веществом электроны. Для этого существует множество способов. Электроны вырываются как из твёрдого вещества, так и из молекул и атомов газа при сильном нагревании, в некоторых случаях при освещении светом, в особенности невидимыми ультрафиолетовыми лучами и ещё лучше — рентгеновыми лучами. Особенно легко можно вырывать электроны из металлов, в которых они очень свободно перемещаются (в этом отличие металлов от непроводников-изоляторов, в которых электроны «крепко связаны»).
Итак, мы имеем свободные ЛИ электроны? Можно ли непосредственно, на весах, взвесить один электрон?
Очевидно, это невозможно, он слишком мал. Но оказалось возможным определить заряд электрона, а затем косвенным путём найти и его массу.Представьте себе крошечную капельку масла, медленно падающую между двумя металлическими пластинками под действием силы тяжести (рис. 8). Создадим на капельке электрический заряд. Тогда падение капельки можно будет приостановить, зарядив пластинки, между которыми движется капелька, так, чтобы верхняя пластинка притягивала заряд капельки, а нижняя отталкивала его. Капелька остановится, если электрическая сила, тянущая вверх заряд капельки, окажется в точности равной силе тяжести, которая тянет капельку вниз.
Таким образом, мы сможем определить действующую на капельку электрическую силу, а значит, и её заряд; необходимо только точно знать силу тяжести, действующую на капельку, а для этого нужно знать и её массу. Массу капельки удалось определить, определив скорость её свободного падения (без действия электрических сил), — чем тяжелее капелька, тем быстрее падает она, преодолевая сопротивление воздуха.
Этим способом был определён заряд электрона.
Опыт проводился так. Пульверизатор, расположенный над пластинками, распылял немного масла. Нужно было
Рис. 8. Схематическое изображение прибора (изображён в разрезе) для определения заряда электрона. Размер капельки между пластинками сильно увеличен. Белая стрелка — электрическая сила, тянущая заряд капельки вверх, чёрная стрелка — сила тяжести.
Подождать, пока какая-либо из капелек масла не попадала между пластинками, проникая туда через крошечное, специально для этого сделанное отверстие в верхней пластинке. С помощью специального микроскопа очень точно определялась скорость падения капельки. После этого на короткое время зажигалась рентгеновская лампа. Рентгеновы лучи, проходя между пластинками, вырывали из молекул воздуха множество электронов. Очень скоро один или несколько электронов или положительно заряженных молекул оседало на капельку; капелька приобретала необходимый заряд. Затем пластинкам сообщался заряд такой величины, чтобы капелька повисла неподвижно.
