Hóa Lí căn bản - Phần 3

XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH MANG BỞI MỖI ELECTRON

Giá trị tuyệt đối của điện tích mang bởi mỗi electron được đo bởi R.A. Milikan (1908) bởi cái gọi là Thí nghiệm Giọt dầu Milikan. Thiết bị ông sử dụng được trình bày trên Hình 1.3. Ông cho phun các giọt dầu từ một máy phun vào trong thiết bị. Mỗi giọt dầu rơi qua một cái lỗ ở bản phía trên. Không khí giữa hai bản được chiếu tia X làm bật các electron ra khỏi các phân tử không khí. Một số electron này bị giọt dầu bắt giữ và nó mang điện tích âm. Khi hai bản được nối đất, thì giọt dầu rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực.

Ông điều chỉnh cường độ điện trường giữa hai bản tích điện sao cho một giọt dầu nhất định lơ lửng tại chỗ, không bay lên cũng không rơi xuống. Lúc này, lực hướng lên do điện tích âm của giọt dầu bằng khớp với trọng lượng của giọt dầu. Khi tia X chiếu tới các phân tử không khí, các electron được giải phóng. Giọt dầu bắt giữ một hoặc nhiều electron và có điện tích âm, Q. Như vậy

Q = ne

trong đó n là số electron, e là điện tích electron. Từ kết quả đo với những giọt dầu khác nhau, Milikan tính được electron có điện tích – 1,6 × 10^-19 coulomb.

Hình 1.3 Sơ đồ thí nghiệm giọt dầu của Milikan

Khối lượng electron

Sử dụng giá trị e/m của Thomson và giá trị e của Milikan, khối lượng tuyệt đối của electron có thể được tính ra.

Khối lượng electron so với H

Số Avogadro, số nguyên tử có trong một gam nguyên tử của bất kì nguyên tố nào, là 6,023 × 10²³. Từ đây chúng ta có thể tìm được khối lượng tuyệt đối của nguyên tử hydrogen.

Như vậy một nguyên tử hydrogen nặng gấp 1835 lần một hạt electron.

Nói cách khác, khối lượng của một electron bằng 1/1835 khối lượng của nguyên tử hydrogen.

ĐỊNH NGHĨA ELECTRON

Đã biết điện tích và khối lượng của electron, nên nó có thể được định nghĩa như sau:

Electron là một hạt hạ nguyên tử mang điện tích – 1,6 × 10^-19 coulomb và có khối lượng 9,1 × 10^-28 g.

Hoặc, electron có thể được định nghĩa như sau:

Một hạt mang một đơn vị điện tích âm và có khối lượng bằng 1/1835 khối lượng nguyên tử hydrogen.

Vì mỗi electron có điện tích nhỏ nhất được biết, nên nó được Thomson gán cho là điện tích đơn vị.

Hóa Lí Căn Bản - Arun Bahl, B.S. Bahl, G.D. Tuli
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>