#56607 Дорошев В.П. :
Измеряя удлинение железной (титановой) проволоки Δl (l — длина, d — диаметр), растягиваемой весом p = mg груза, массой m (Рис.1), можно рассчитать величину элементарного заряда .
В соответствии с законом Гука механическое напряжение σ =4p/πd2 в проволоке пропорционально деформации ξ=Δl/l:
σ= Eξ,
где, Е — модуль Юнга.
В каждой ячейке кристаллической решётки металла проволоки механическому давлению
σ= 4mg/πd 2, (1)
противодействуют приращение кулоновских сил Δf иона железа с 'газом' свободных электронов (Рис.2 Объёмно-центрированная кубическая решётка железа)
σ 1 = Δf/s (2),
где, s = a2/2 — половина площади основания ячейки кристаллической решётки (поскольку у металла два свободных электрона); a = 2,86*10-10 , м — постоянная кристаллической решётки.
Ионы кубической решётки металла (Рис.2) взаимодействуют со свободными электронами на расстояниях от a/2 до a√3/2.
Величину Δf определим, как приращение сил Кулона при растяжении на величину ξ = da/a
Δf = 2 k e 2ξ/(a/2)2,
где, k = 9*109, Н*м2/Кл2 — коэффициент пропорциональности (СИ); e, Кл — заряд электрона.
Можно показать (взяв интеграл функции x-2 в пределах x = 1 ...√3 и разделив на диапазон изменения абсцисс), что среднее значение Δf составит
Δ f ср = 0,57 *Δf = 4,59 k e2ξ/a2.
Поскольку (2) σ1 = 2Δfср/a2, получим
σ 1= 9,18 k e2ξ/a4
Используя (1) и σ = σ1, найдём заряд электрона
e = a 2 (1,74g/kπ)0,5(m/ξd2)0,5 = 20,01*10-25(m/ξd2)0,5.
При l =1м, m = 1 кг, d = 1мм, получаем
e = 6,32 *10 -19/Δl0,5 = 1,69* 10-19, Кл,
где, Δl = 14 — удлинение отожжённой железной проволоки, измеряемое в сотых долях миллиметра (цена деления шкалы микрометра макета Рис.1).
Вывод. 1.Измерение заряда электрона возможно весьма простым механическим способом.
2. Проведя измерение в лабораторных условиях при использовании титановой проволоки можно получить повторяемость результата, поскольку разброс значений модуля Юнга титана около 1%.
1. Не так. Невозможно использование длины, поскольку она субъективна: вы померяете так, я сяк, третий этак: не существует даже единного и неизменного эталона метра, фута или парсека. Существует только приближение.
А вот число Авогадро неизменно и объективно, молярные массы и объемы также; где и первое, и второе, и третье привязано к количеству фотнов в данном объёме (можно и атомов углерода, не важно к чему, но фотон это эталон поскольку фотон имаеет массу 0, и меньше ничего нет). Что и использовал Эйнштейн создавая ТО, а я создав продолжение ТО.
Механическое же напряжение это есть дефект фотонов, который характеризует насколько далеко они отстоят от бытия материальными точками. Или в терминологии Бора: насколько далеко они от «стационарного состояния»; где это состояние признаётся бытиём материальной точкой. Как чем-то что имеет единственную меру. Например массу, хотя в Теории Струн говорится об пространстве. Но этого нам знать не дано...
Так что непонятно что именно и как вы пытаетесь посчитать. Абракадабра и дикость.
2. У электрона нет заряда, поскольку заряд это, опять же, нечто субъективное. А вот количество фотонов в электроне объективно. Измеряя заряд один получит одно, третий пятое, седьмой восьмое значение. А количество у всех будет одно и то же, о чём и говорит периодическая таблица элементов. Значит прекратите маятся дуростью и переходите под продолжение ТО Эйнштейна.
