Descrierea prezentării prin diapozitive individuale:
1 tobogan
Descriere slide:
Experimentul lui Ioffe și Millikan. Realizat de un profesor de fizică de la Instituția de învățământ municipală din Moscova „Școala Gimnazială cu. Legostaevo" Pronkina V.S. Divizibilitatea sarcinii electrice.
2 tobogan
Descriere slide:
Experiența lui Ioffe și Millikan Până la începutul secolului al XX-lea. existenţa electronilor a fost stabilită printr-o serie de experimente independente. Dar, în ciuda enormului material experimental acumulat de diverse școli științifice, electronul a rămas, strict vorbind, o particulă ipotetică. Motivul este că nu a existat un singur experiment care să implice un singur electroni.
3 slide
Descriere slide:
Experimentul lui Ioffe și Millikan Pentru a răspunde la această întrebare, în 1910-1911, omul de știință american Robert Andrews Millikan și fizicianul sovietic Abram Fedorovich Ioffe au efectuat independent experimente precise în care a fost posibil să se observe un singur electroni.
4 slide
Descriere slide:
5 slide
Descriere slide:
6 diapozitiv
Descriere slide:
Experimentul lui Ioffe și Millikan În experimentele lor, într-un vas închis 1, aerul din care era evacuat de o pompă la vid înalt, se aflau două plăci metalice 2 amplasate orizontal. Între ele, printr-un tub 3, un nor de au fost plasate particule de praf de metal încărcate sau picături de ulei. Au fost observate printr-un microscop 4 cu o scară specială, care a făcut posibilă observarea așezării (căderii) lor. Să presupunem că particulele sau picăturile de praf au fost încărcate negativ înainte de a fi plasate între plăci. Prin urmare, tasarea (căderea) lor poate fi oprită dacă placa de josîncărcați negativ, iar cel de sus – pozitiv. Așa au făcut, realizând echilibrul boabelor de praf (picături), care au fost observate la microscop, apoi încărcătura boabelor de praf (picături) a fost redusă prin expunerea lor la ultraviolete sau radiații cu raze X. Particulele de praf (picături) au început să cadă pe măsură ce forța electrică de susținere a scăzut.
7 slide
Descriere slide:
Experimentul lui Ioffe și Millikan Prin conferirea unei încărcări suplimentare plăcilor metalice și prin creșterea câmpului electric, particulele de praf au fost oprite din nou. Acest lucru a fost făcut de mai multe ori, folosind de fiecare dată o formulă specială pentru a calcula încărcarea particulelor de praf. Experimentele lui Millikan și Ioffe au arătat că încărcăturile picăturilor și particulelor de praf se schimbă întotdeauna brusc. „Porțiunea” minimă de sarcină electrică este o sarcină electrică elementară egală cu e = 1,6·10-19 C. Cu toate acestea, încărcătura particulei de praf nu pleacă de la sine, ci împreună cu particula de materie. În consecință, în natură există o particulă de materie care are cea mai mică sarcină, apoi o sarcină indivizibilă - sarcina unui electron. Datorită experimentelor Ioffe-Millikan, existența electronului s-a transformat dintr-o ipoteză într-un fapt dovedit științific.
La începutul secolului al XX-lea. Fizicianul sovietic Abram Fedorovich Ioffe și omul de știință american Robert Millikan (independenți unul de celălalt) au efectuat experimente care au demonstrat existența particulelor cu cea mai mică sarcină electrică și au făcut posibilă măsurarea acestei sarcini.
În ce a constat experiența, știți din manual. Vrem să vă spunem puțin despre viața și opera acestor fizicieni și să citim fragmente din cărțile lor în care vorbesc despre experimentele lor.
Abram Fedorovich Ioffe s-a născut în 1880 în Ucraina, în orașul Romny. A absolvit Institutul Tehnologic din Sankt Petersburg în 1902 și a plecat în Germania pentru a-și continua studiile. A studiat la Universitatea din München, de la care a absolvit în 1905. Profesorul său a fost celebrul V. Roentgen. În 1906, Ioffe s-a întors în Rusia cu un doctorat stiinte filozofice Universitatea din München și a început activități științifice și pedagogice la Institutul Politehnic din Sankt Petersburg. În 1915 a primit un doctorat de la Universitatea din Sankt Petersburg pentru studiul său de elastic și proprietăți electrice cuarţ.
După revoluția din octombrie La propunerea sa și sub conducerea sa, la Institutul de Stat de Radiologie și Radiografie nou creat a fost organizat un departament fizic și tehnic. Situația în care trebuia efectuată lucrarea a fost dificilă: a existat Război civil; tânărul stat sovietic era înconjurat de dușmani susținuți de capitaliști din întreaga lume; foame; devastare; Vechiul personal științific nu a acceptat cu toții revoluția, unii au plecat în străinătate; Legăturile științifice cu alte țări au fost aproape complet întrerupte. Și în acest moment, A.F. Ioffe, cu asistența lui A.V. Lunacharsky, a creat o instituție științifică la Petrograd, care a devenit fondatoare. un numar mare institutele de cercetare din țara noastră.
În 1921, departamentul fizic și tehnic Institutul de Stat de radiologie și radiografie a devenit un Institut independent de Fizică și Tehnologie, condus de A.F.Ioffe. Și ulterior, Institutul Ucrainean de Fizică și Tehnologie, Institutul Ural de Fizică și Tehnologie, Institutul de Fizică Chimică și multe altele au apărut din acest institut și au devenit instituții științifice independente.
Oamenii de știință proeminenți ai țării noastre I.V. Kurchatov, P.L. Kapitsa, N.N. Semenov, L.D. Landau, B.P. Konstantinov, I.K. Kikoin și mulți alții și-au început munca stiintifica sub conducerea lui A.F.Ioffe, ei se consideră elevi ai lui și își amintesc mereu de el cu multă căldură și dragoste.
„Încă din primele zile ale revoluției, Abram Fedorovich Ioffe s-a alăturat puterii sovietice; a devenit unul dintre liderii de seamă ai frontului educației fizice și științei. Talentul enorm al unui om de știință, profesor, organizator, precum și o atitudine prietenoasă față de oameni, farmecul personal, dăruirea față de interesele publice - toate acestea au determinat contribuția neprețuită a lui A. F. Ioffe la dezvoltarea fizicii sovietice. Mulți dintre camarazii mei - fizicieni, ca și mine - îl consideră și îl numesc pe academicianul Ioffe părintele științei sovietice, iar această opinie, cred, va fi general recunoscută în istoria științei sovietice”, a scris academicianul B.P. Konstantinov.
Activitatea științifică a lui Ioffe a fost largă și variată. A fost un experimentator excelent, a lucrat la problemele fizicii semiconductoarelor, a acordat multă atenție implementării rezultatelor cercetării științifice, a participat la dezvoltarea echipamentelor militare, în special, a propus principiul radarului pentru detectarea aeronavelor inamice și era interesat şi de posibilitatea utilizării realizărilor ştiinţifice în agricultură.
Marile activități științifice și organizatorice ale lui A. F. Ioffe au primit o largă recunoaștere în țară. A fost ales membru cu drepturi depline al Academiei de Științe a URSS, a primit titlul de erou al muncii socialiste, titlul de om de știință onorat al URSS, a fost distins cu Premiul de Stat de gradul I și a primit două Ordine de Lenin. Multe academii și universități străine l-au ales ca membru de onoare.
Robert Milliken s-a născut în 1868, în Illinois, în familia unui preot. Și-a petrecut copilăria în orășelul Maquoketa. În 1893 a intrat la Universitatea Columbia, apoi a studiat în Germania.
La 28 de ani, a fost invitat să predea la Universitatea din Chicago. La început a lucrat aproape exclusiv munca pedagogică si abia la patruzeci de ani a inceput Cercetare științifică, care i-a adus faima mondială.
„Unul dintre primii dintr-o serie de experimentatori geniali care au fondat și fundamentat noua fizică ar trebui să se numească Robert Millikan... Trăsătură caracteristică Cercetarea lui Millikan este absolut excepțională în acuratețea sa. Millikan a repetat în multe cazuri experimente inventate și chiar efectuate de alții, dar le-a făcut cu atâta grijă și prudență încât rezultatele sale au devenit baza incontestabilă și inevitabilă a construcției teoretice. Principala realizare a lui Millikan a fost măsurarea sarcinii electronilor eși teoria constantă a quantei A”, a scris academicianul S.I. Vavilov despre acest om de știință.
Pentru tine studii experimentale R. Milliken în 1924 a fost premiat Premiul Nobel.
Millikan a murit în 1953.
Cum ați reușit să măsurați sarcina unui electron individual?
Iată ce scriu A.F.Ioffe și R. Millikan despre experimentele lor.
A. F. Ioffe: „... În celulă A Au fost create boabe mici de praf de zinc, care au căzut printr-o gaură îngustă în spațiul dintre două plăci încărcate. O bucată de praf încărcată cade, experimentând, ca orice corp, forța gravitației. Dar dacă este încărcat, asupra lui acționează și forțe electrice, în funcție de semnul sarcinii în direcția de jos în sus sau de sus în jos. Prin selectarea sarcinii electrice a plăcilor, a fost posibilă oprirea fiecărei particule care cădeau astfel încât să atârne nemișcate în aer. Am reușit să păstrez piesa în această stare toată ziua. Când un fascicul de lumină ultravioletă a căzut asupra lui, a redus încărcarea. Acest lucru a putut fi observat imediat prin faptul că, odată cu schimbarea sarcinii, forța electrică a scăzut, în timp ce forța gravitațională nu s-a schimbat: echilibrul a fost perturbat, particula a început să cadă.
A fost necesar să se selecteze o altă încărcare a plăcilor pentru a opri din nou praful de zinc. Și de fiecare dată am avut ocazia să-i măsurăm încărcarea...
Ai putea trage 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1... până la 50 de sarcini, dar a fost întotdeauna un număr întreg de electroni. S-a dovedit că, indiferent de substanța pe care o luăm, fie că este vorba de zinc, ulei, mercur, fie că este acțiunea luminii, fie că este vorba de încălzire, sau de altă influență, de fiecare dată când un corp își pierde sarcina, el pierde întotdeauna un electron întreg. Aceasta înseamnă că s-ar putea concluziona că numai electroni întregi există în natură.”
R. Milliken: „... Folosind un spray obișnuit în cameră CU s-a eliberat un curent de ulei. Aerul prin care a fost suflat jetul a fost mai întâi eliberat de praf prin trecerea printr-un tub cu vată de sticlă. Picăturile de ulei care formau pârâul erau foarte mici; raza celor mai multe dintre ele era de aproximativ 0,001 mm. Aceste picături au căzut încet în camera C, uneori unele dintre ele au trecut prin gaura mică Rîn centrul unei plăci rotunde de alamă M cu diametrul de 22 cm, care alcătuia una dintre plăcile condensatorului de aer. O altă farfurie - N--a fost întărită cu 16 mm mai jos folosind trei bare de ebonită A. Aceste plăci puteau fi încărcate (una pozitiv și cealaltă negativ) folosind comutatorul 5, care le-a conectat la polii unui dispozitiv de 10.000 de volți. baterie ÎN. Picături de ulei care apar în apropiere R, au fost iluminate de un fascicul puternic de lumină care trecea prin două ferestre amplasate într-un inel de ebonită, unul vizavi de celălalt. Privind prin a treia fereastră DESPRE,îndreptată către cititor, picătura apare ca o stea strălucitoare pe un fundal întunecat. Picături care trec prin gaură R, de obicei, s-a dovedit a fi foarte încărcat din cauza frecării la suflarea unui jet...
Picăturile care au sarcini de același semn ca și placa de sus, precum și cele care au încărcături prea slabe de semn opus, cad rapid. Acele picături care au prea multe sarcini de semn opus sunt rapid atrase de placa superioară, depășind forța gravitației. Ca urmare, după 7 sau 8 minute câmpul vizual devine complet clar și în el rămân doar un număr relativ mic de picături, și anume cele care au o sarcină suficientă pentru a fi susținută de câmpul electric. Aceste picături apar ca puncte luminoase clar vizibile. De câteva ori am primit doar o astfel de stea în tot domeniul și a rămas acolo aproximativ un minut...
În toate cazurile, fără nicio excepție, s-a dovedit că atât sarcina inițială apărută pe cădere din cauza frecării, cât și numeroasele sarcini capturate de picătură de la ioni, au fost egale cu multiplii exacti ai celei mai mici sarcini capturate din aer. Unele dintre aceste picături inițial nu au avut nicio încărcare și apoi au capturat unul, doi, trei, patru, cinci, șase sau șapte taxe elementare sau electroni. Alte picături au avut inițial șapte sau opt, uneori douăzeci, când cincizeci, când o sută, când o sută cincizeci de unități elementare și au capturat în fiecare caz una sau câteva zeci de încărcături elementare în timpul continuării observațiilor. Astfel, s-au observat scăderi cu fiecare număr posibil de electroni între unu și o sută cincizeci... Când numărul lor nu depășește cincizeci, atunci o eroare este la fel de imposibilă aici ca atunci când vă numărați propriile degete. Totuși, când numărăm electronii dintr-o sarcină care conține peste o sută sau două sute dintre ei, nu putem fi siguri că nu există nicio eroare... Dar este absolut imposibil să ne imaginăm că sarcinile mari, cum ar fi cele cu care avem de-a face în aplicațiile tehnice ale energiei electrice au fost construite în mod esențial diferit de acele mici taxe pe care le putem număra...
Oriunde se găsește o sarcină electrică - pe izolatoare sau pe conductori, în electroliți sau metale - peste tot are o structură granulară clar definită. Este format dintr-un număr întreg de unități de electricitate (electroni), care sunt toate la fel. În fenomenele electrostatice, acești electroni sunt împrăștiați pe suprafața unui corp încărcat, iar într-un curent electric se mișcă de-a lungul unui conductor.”
Detalii Categoria: Electricitate și magnetism Publicat 06/08/2015 05:51 Vizualizări: 5425Una dintre constantele fundamentale în fizică este sarcina electrică elementară. Aceasta este o mărime scalară care caracterizează capacitatea corpuri fizice participa la interacțiunea electromagnetică.
Sarcina electrică elementară este considerată a fi cea mai mică sarcină pozitivă sau negativă care nu poate fi împărțită. Valoarea sa este egală cu sarcina electronului.
Faptul că orice sarcină electrică găsită în natură este întotdeauna egală cu un număr întreg de sarcini elementare a fost sugerat în 1752 de celebrul personaj politic Benjamin Franklin, un politician și diplomat implicat și în activități științifice și inventive, a fost primul american care a devenit membru al Academiei Ruse de Științe.
Benjamin Franklin
Dacă ipoteza lui Franklin este corectă și sarcina electrică a oricărui corp încărcat sau a unui sistem de corpuri constă dintr-un număr întreg de sarcini elementare, atunci această sarcină se poate schimba brusc cu o cantitate care conține un număr întreg de sarcini de electroni.
Pentru prima dată, acest lucru a fost confirmat și destul de precis determinat experimental de către omul de știință american, profesor la Universitatea din Chicago, Robert Millikan.
Experiența Millikan
Diagrama experimentului Millikan
Millikan a efectuat primul său experiment faimos cu picături de ulei în 1909 împreună cu asistentul său Harvey Fletcher. Ei spun că la început au plănuit să facă experimentul folosind picături de apă, dar s-au evaporat în câteva secunde, ceea ce clar nu a fost suficient pentru a obține rezultatul. Apoi Milliken l-a trimis pe Fletcher la farmacie, de unde a cumpărat o sticlă cu spray și o sticlă cu ulei de ceas. Acest lucru a fost suficient pentru ca experimentul să fie un succes. Ulterior, Millikan a primit Premiul Nobel pentru asta, iar Fletcher și-a luat doctoratul.
Robert Milliken
Harvey Fletcher
Care a fost experimentul lui Millikan?
O picătură electrificată de ulei cade sub influența gravitației între două plăci metalice. Dar dacă se creează un câmp electric între ele, acesta va împiedica picătura să cadă. Măsurând puterea câmpului electric, se poate determina sarcina picăturii.
Experimentatorii au plasat două plăci metalice de condensator în interiorul vasului. Acolo, folosind o sticlă de pulverizare, au fost introduse mici picături de ulei, care s-au încărcat negativ în timpul pulverizării ca urmare a frecării lor cu aerul.
În absența unui câmp electric, picătura cade
Sub influența gravitației Fw = mg, picăturile au început să cadă. Dar, din moment ce nu erau în vid, ci într-un mediu, forța de rezistență a aerului le-a împiedicat să cadă liber. Fras = 6πη rv 0 , Unde η – vâscozitatea aerului. Când F w Și Fras echilibrată, căderea s-a uniformizat cu viteza v 0 . Măsurând această viteză, omul de știință a determinat raza căderii.
O picătură „plutește” sub influența unui câmp electric
Dacă, în momentul în care picătura a căzut, plăcilor li s-a aplicat tensiune în așa fel încât placa superioară a primit o sarcină pozitivă și cea inferioară una negativă, căderea a încetat. El a fost împiedicat de câmpul electric emergent. Picăturile păreau să plutească. Acest lucru sa întâmplat când forța F r echilibrat de forța care acționează din câmpul electric F r = eE ,
Unde F r – rezultanta gravitaţiei şi forţa lui Arhimede.
F r = 4/3 πr 3 ( ρ – ρ 0) g
ρ - densitatea unei picaturi de ulei;
ρ 0 – densitatea aerului.
r este raza picăturii.
știind F r Și E , putem determina valoarea e .
Deoarece era foarte dificil să se asigure că o picătură rămâne staționară mult timp, Millikan și Fletcher au creat un câmp în care picătura, după oprire, a început să se miște în sus cu o viteză foarte mică. v . În acest caz
Experimentele au fost repetate de multe ori. Încărcăturile au fost transmise picăturilor prin iradierea lor cu o instalație de raze X sau ultraviolete. Dar de fiecare dată, sarcina totală a picăturii a fost întotdeauna egală cu mai multe sarcini elementare.
În 1911, Millikan a stabilit că sarcina unui electron este 1,5924(17) x 10 -19 C. Omul de știință a greșit doar cu 1%. Valoarea sa modernă este 1,602176487(10) x 10 -19 C.
experimentul lui Ioffe
Abram Fedorovici Ioffe
Trebuie spus că aproape simultan cu Millikan, dar independent de el, au fost efectuate experimente similare de către fizicianul rus Abram Fedorovich Ioffe. Și configurația sa experimentală a fost similară cu cea a lui Millikan. Dar aerul a fost pompat din vas și s-a creat un vid în el. Și în loc de picături de ulei, Ioffe a folosit particule mici încărcate de zinc. Mișcarea lor a fost observată la microscop.
Instalare Ioffe
1- un metrou
2 camere
3 - plăci metalice
4 - microscop
5 - emițător de ultraviolete
Sub influența unui câmp electrostatic, a căzut o bucată de praf de zinc. De îndată ce gravitația boabelor de praf a devenit egală cu forța care acționează asupra acestuia din cauza câmpului electric, căderea a încetat. Atâta timp cât încărcătura particulei de praf nu s-a schimbat, aceasta a continuat să atârne nemișcată. Dar dacă a fost expus la lumină ultravioletă, atunci sarcina sa a scăzut și echilibrul a fost perturbat. A început să cadă din nou. Apoi, cantitatea de încărcare de pe plăci a fost crescută. În consecință, câmpul electric a crescut, iar căderea s-a oprit din nou. Acest lucru a fost făcut de mai multe ori. Ca rezultat, s-a constatat că de fiecare dată încărcătura bobulului de praf s-a schimbat cu o cantitate care era un multiplu al sarcinii particulei elementare.
Ioffe nu a calculat mărimea sarcinii acestei particule. Dar, după ce a efectuat un experiment similar în 1925 împreună cu fizicianul N.I. Dobronravov, modificând ușor configurația experimentală și folosind particule de praf de bismut în loc de zinc, el a confirmat teoria
Prezentare pe tema: FizicaA. F. Ioffe și R. E. Milliken. Calea lor de viață. Experimentul Ioffe-Millikan
1 din 18
Prezentare pe tema: Fizicienii A. F. Ioffe și R. E. Milliken. Calea lor de viață. Experimentul Ioffe-Millikan
Slide nr. 1
Descriere slide:
Slide nr.2
Descriere slide:
Slide nr. 3
Descriere slide:
Experimentul Ioffe-Millikan Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, într-o serie de experimente foarte diverse, s-a stabilit că a existat un anumit purtător sarcina negativa, care a fost numit un electron. Cu toate acestea, aceasta a fost de fapt o unitate ipotetică, deoarece, în ciuda abundenței material practic, nu a fost efectuat un singur experiment care să implice un singur electron. Nu se știa dacă există varietăți de electroni pentru diferite substanțe sau dacă aceștia sunt întotdeauna aceleași, ce sarcină poartă un electron sau dacă o sarcină poate exista separat de o particulă. În general, au existat dezbateri aprinse despre electron în comunitatea științifică, dar nu a existat o bază practică suficientă care să oprească cu siguranță toată dezbaterea.
Slide nr.4
Descriere slide:
Figura prezintă o diagramă a instalației utilizate în experimentul lui A.F.Ioffe. Într-un vas închis, din care aerul a fost pompat într-un vid înalt, erau două plăci metalice P, situate orizontal. Din camera A, prin orificiul O, mici particule de praf de zinc încărcate au intrat în spațiul dintre plăci. Aceste particule de praf au fost observate la microscop. Figura prezintă o diagramă a instalației utilizate în experimentul lui A.F.Ioffe. Într-un vas închis, din care aerul a fost pompat într-un vid înalt, erau două plăci metalice P, situate orizontal. Din camera A, prin orificiul O, mici particule de praf de zinc încărcate au intrat în spațiul dintre plăci. Aceste particule de praf au fost observate la microscop.
Slide nr. 5
Descriere slide:
Deci, particulele de praf și picăturile încărcate în vid vor cădea de pe placa de sus în jos, dar acest proces poate fi oprit dacă placa de sus este încărcată pozitiv și placa de jos negativ. Deci, particulele de praf și picăturile încărcate în vid vor cădea de pe placa de sus în jos, dar acest proces poate fi oprit dacă placa de sus este încărcată pozitiv și placa de jos negativ. Câmpul electric rezultat va acționa ca forțe Coulomb asupra particulelor încărcate, împiedicându-le să cadă. Prin ajustarea cantității de încărcare, s-au asigurat că particulele de praf plutesc în mijloc între plăci. În continuare, încărcarea particulelor sau picăturilor de praf a fost redusă prin iradierea lor cu raze X sau cu lumină ultravioletă. Pierzându-și încărcarea, particulele de praf au început să cadă din nou, au fost din nou oprite prin reglarea încărcării plăcilor. Acest proces a fost repetat de mai multe ori, calculând încărcarea picăturilor și a particulelor de praf folosind formule speciale. În urma acestor studii, s-a putut stabili că încărcătura particulelor sau picăturilor de praf s-a schimbat întotdeauna brusc, printr-o valoare strict definită, sau cu o dimensiune care era un multiplu al acestei valori.
Slide nr.6
Descriere slide:
Abram Fedorovich Ioffe Abram Fedorovich Ioffe este un fizician rus care a făcut multe descoperiri fundamentale și a efectuat o cantitate imensă de cercetări, inclusiv în domeniul electronicii. El a efectuat cercetări asupra proprietăților materialelor semiconductoare, a descoperit proprietatea de rectificare a tranziției metal-izolator, care a fost explicată ulterior folosind teoria efectului de tunel și a sugerat posibilitatea de a transforma lumina în electricitate.
Slide nr.7
Descriere slide:
Abram Fedorovich s-a născut la 14 octombrie 1980 în orașul Romny, provincia Poltava (acum regiunea Poltava, Ucraina) în familia unui comerciant. Întrucât tatăl lui Avram era un om destul de bogat, el nu s-a lăsat să dăruiască o educație bună fiului său. În 1897, Ioffe a primit studii medii la o școală adevărată. oras natal. În 1902, a absolvit Institutul de Tehnologie din Sankt Petersburg și a intrat la Universitatea din München din Germania. La München lucrează sub îndrumarea lui Wilhelm Conrad Roentgen însuși. Wilhelm Conrad, văzând sârguința studentului și nu orice talent, încearcă să-l convingă pe Abram să rămână la München și să continue activitate științifică, dar Ioffe s-a dovedit a fi un patriot al țării sale. După ce a absolvit universitatea în 1906, după ce a primit diploma de doctor în filozofie, s-a întors în Rusia. Abram Fedorovich s-a născut la 14 octombrie 1980 în orașul Romny, provincia Poltava (acum regiunea Poltava, Ucraina) în familia unui comerciant. Întrucât tatăl lui Avram era un om destul de bogat, el nu s-a zgârcit în a-i oferi fiului său o educație bună. În 1897, Ioffe a primit studii medii la o școală adevărată din orașul natal. În 1902, a absolvit Institutul de Tehnologie din Sankt Petersburg și a intrat la Universitatea din München din Germania. La München lucrează sub îndrumarea lui Wilhelm Conrad Roentgen însuși. Wilhelm Conrad, văzând hărnicia și talentul studentului, încearcă să-l convingă pe Abram să rămână la München și să-și continue munca științifică, dar Joffe s-a dovedit a fi un patriot al țării sale. După ce a absolvit universitatea în 1906, după ce a primit diploma de doctor în filozofie, s-a întors în Rusia.
Slide nr.8
Descriere slide:
În Rusia, Ioffe se angajează la Institutul Politehnic. În 1911, el a determinat experimental valoarea încărcăturii electronilor folosind aceeași metodă ca și Robert Millikan (particulele de metal au fost echilibrate în câmpuri electrice și gravitaționale). Datorită faptului că Ioffe și-a publicat lucrarea abia doi ani mai târziu, gloria descoperirii măsurării sarcinii electronilor i-a revenit fizicianului american. Pe lângă determinarea sarcinii, Ioffe a demonstrat realitatea existenței electronilor independent de materie, a investigat efectul magnetic al fluxului de electroni și a dovedit natura statică a emisiei de electroni în timpul efectului fotoelectric extern. În Rusia, Ioffe se angajează la Institutul Politehnic. În 1911, el a determinat experimental valoarea încărcăturii electronilor folosind aceeași metodă ca și Robert Millikan (particulele de metal au fost echilibrate în câmpuri electrice și gravitaționale). Datorită faptului că Ioffe și-a publicat lucrarea abia doi ani mai târziu, gloria descoperirii măsurării sarcinii electronilor i-a revenit fizicianului american. Pe lângă determinarea sarcinii, Ioffe a demonstrat realitatea existenței electronilor independent de materie, a investigat efectul magnetic al fluxului de electroni și a dovedit natura statică a emisiei de electroni în timpul efectului fotoelectric extern.
Slide nr.9
Descriere slide:
În 1913, Abram Fedorovich și-a susținut teza de master, iar doi ani mai târziu teza de doctorat în fizică, care a fost un studiu al proprietăților elastice și electrice ale cuarțului. În perioada 1916-1923, el a studiat activ mecanismul conductivitate electrică diverse cristale. În 1923, din inițiativa lui Ioffe cercetare de bazași studierea proprietăților materialelor care erau complet noi la acea vreme - semiconductori. Prima lucrare în acest domeniu a fost realizată cu participarea directă a unui fizician rus și a vizat analiza fenomenelor electrice între un semiconductor și un metal. El a descoperit proprietatea de rectificare a tranziției metal-semiconductor, care a fost fundamentată doar 40 de ani mai târziu folosind teoria efectului de tunel. În 1913, Abram Fedorovich și-a susținut teza de master, iar doi ani mai târziu teza de doctorat în fizică, care a fost un studiu al proprietăților elastice și electrice ale cuarțului. În perioada 1916-1923, el a studiat activ mecanismul conductivității electrice a diferitelor cristale. În 1923, din inițiativa lui Ioffe, au început cercetările fundamentale și studiul proprietăților materialelor care erau complet noi la acea vreme - semiconductori. Prima lucrare în acest domeniu a fost realizată cu participarea directă a unui fizician rus și a vizat analiza fenomenelor electrice între un semiconductor și un metal. El a descoperit proprietatea de rectificare a tranziției metal-semiconductor, care a fost fundamentată doar 40 de ani mai târziu folosind teoria efectului de tunel.
Slide nr.10
Descriere slide:
În timp ce studia efectul fotoelectric în semiconductori, Ioffe și-a exprimat la acea vreme o idee destul de îndrăzneață că într-un mod similar ar fi posibilă transformarea energiei luminii în curent electric. Aceasta a devenit o condiție prealabilă pentru crearea ulterioară a generatoarelor fotoelectrice, și în special a convertoarelor de siliciu, utilizate ulterior în panouri solare. Împreună cu studenții săi, Abram Fedorovich creează un sistem de clasificare pentru semiconductori, precum și o metodă pentru determinarea lor electrică și electrică de bază. proprietăți fizice. În special, studiul proprietăților lor termoelectrice a devenit ulterior baza pentru crearea frigiderelor termoelectrice cu semiconductor, utilizate pe scară largă în întreaga lume în domeniile electronicii radio, fabricarea instrumentelor și biologia spațiului. În timp ce studia efectul fotoelectric în semiconductori, Ioffe și-a exprimat la acea vreme o idee destul de îndrăzneață că într-un mod similar ar fi posibilă transformarea energiei luminii în curent electric. Aceasta a devenit o condiție prealabilă pentru crearea ulterioară a generatoarelor fotovoltaice, și în special a convertoarelor cu siliciu, utilizate ulterior ca parte a bateriilor solare. Împreună cu studenții săi, Abram Fedorovich creează un sistem de clasificare a semiconductorilor, precum și o metodă pentru determinarea proprietăților lor electrice și fizice de bază. În special, studiul proprietăților lor termoelectrice a devenit ulterior baza pentru crearea frigiderelor termoelectrice cu semiconductor, utilizate pe scară largă în întreaga lume în domeniile electronicii radio, fabricarea instrumentelor și biologia spațiului.
Slide nr. 11
Descriere slide:
Abram Fedorovich Ioffe a adus o contribuție uriașă la formarea și dezvoltarea fizicii și electronicii. A fost membru al multor Academii de Științe (Berlin și Göttingen, american, italian), precum și membri de onoare ai multor universități din întreaga lume. A primit numeroase premii pentru realizările și cercetările sale. Abram Fedorovich a murit pe 14 octombrie 1960. Abram Fedorovich Ioffe a adus o contribuție uriașă la formarea și dezvoltarea fizicii și electronicii. A fost membru al multor Academii de Științe (Berlin și Göttingen, american, italian), precum și membri de onoare ai multor universități din întreaga lume. A primit numeroase premii pentru realizările și cercetările sale. Abram Fedorovich a murit pe 14 octombrie 1960.
Slide nr.12
Descriere slide:
Millikan Robert Andrus Fizicianul american Robert Millikan s-a născut la Morrison (Illinois) la 22 martie 1868 în familia unui preot. După absolvire liceu Robert intră în Colegiul Oberlin din Ohio. Acolo interesele sale s-au concentrat pe matematică și greacă veche. Pentru a câștiga bani, a predat fizica la facultate timp de doi ani. 1891 Millikan a primit o diplomă de licență, iar în 1893 o diplomă de master în fizică.
Slide nr.13
Descriere slide:
La Universitatea Columbia, Millikan a studiat sub îndrumarea celebrului fizician M. I. Pupin. A petrecut o vară la Universitatea din Chicago, unde a lucrat sub îndrumarea celebrului fizician experimental Albert Abraham Michelson. La Universitatea Columbia, Millikan a studiat sub îndrumarea celebrului fizician M. I. Pupin. A petrecut o vară la Universitatea din Chicago, unde a lucrat sub îndrumarea celebrului fizician experimental Albert Abraham Michelson.
Descriere slide:
1896 Millikan sa întors la Universitatea din Chicago, unde a devenit asistentul lui Michelson. 1896 Millikan sa întors la Universitatea din Chicago, unde a devenit asistentul lui Michelson. În următorii doisprezece ani, Millikan a scris mai multe manuale de fizică care au fost adoptate ca manuale pentru colegii și licee (cu completări, acestea au rămas așa timp de peste 50 de ani). 1910 Millikan a fost numit profesor de fizică.
Slide nr.16
Descriere slide:
Robert Millikan a dezvoltat metoda picăturilor, care a făcut posibilă măsurarea sarcinii electronilor și protonilor individuali (1910 - 1914) un numar mare de experimente pentru a calcula cu exactitate sarcina unui electron. Astfel, el a demonstrat experimental caracterul discret al sarcinii electrice și pentru prima dată a determinat destul de exact valoarea acesteia (4,774 * 10^-10 unități electrostatice). El a verificat ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric în regiunea razelor vizibile și ultraviolete și a determinat constanta lui Planck (1914). Robert Millikan a dezvoltat metoda picăturilor, care a făcut posibilă măsurarea sarcinii electronilor și protonilor individuali (1910 - 1914) și un număr mare de experimente pentru a calcula cu exactitate sarcina unui electron. Astfel, el a demonstrat experimental caracterul discret al sarcinii electrice și pentru prima dată a determinat destul de exact valoarea acesteia (4,774 * 10^-10 unități electrostatice). El a verificat ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric în regiunea razelor vizibile și ultraviolete și a determinat constanta lui Planck (1914).
Slide nr.17
Descriere slide:
1921 Millikan a fost numit director al noului laborator de fizică Bridges și șef al comitetului executiv al California Institutul de Tehnologie. 1921 Millikan a fost numit director al noului laborator de fizică Bridges și șef al comitetului executiv al Institutului de Tehnologie din California. Aici a efectuat o serie mare de studii asupra razelor cosmice, în special experimente (1921 - 1922) cu snopi de aer cu electroscoape de înregistrare la altitudini de 15500 m. 1923 Millikan a primit Premiul Nobel pentru Fizică „pentru munca sa privind determinarea sarcina electrică elementară și efectul fotoelectric"
Slide nr.18
Descriere slide:
În perioada 1925-1927 Millikan a demonstrat asta efect ionizant radiația cosmică scade odată cu adâncimea și a confirmat originea extraterestră a acestor „raze cosmice”. Studiind traiectoriile particulelor cosmice, el a identificat particule alfa, electroni rapizi, protoni, neutroni, pozitroni și cuante gamma în ele. Independent de Vernov, el a descoperit efectul latitudinii razelor cosmice în stratosferă. În perioada 1925-1927 Millikan a demonstrat că efectul ionizant al radiațiilor cosmice scade odată cu adâncimea și a confirmat originea extraterestră a acestor „raze cosmice”. Studiind traiectoriile particulelor cosmice, el a identificat particule alfa, electroni rapizi, protoni, neutroni, pozitroni și cuante gamma în ele. Independent de Vernov, el a descoperit efectul latitudinii razelor cosmice în stratosferă.
> Experienta Millikan
Ce este Experiența Millikan– experimentați cu o picătură de ulei. Citit descriere detaliata experiență și concluzii, ecuații, sarcina electronilor, viteza maximă.
În 1911, folosind picături încărcate de ulei, Robert Millikan a reușit să formeze o sarcină pe un electron.
Obiectiv de învățare
- Înțelegeți diferența dintre sarcina reală a electronului și cea creată de Millikan.
Punctele principale
- Experimentul a implicat picături de ulei ionizant. Odată ajunse în aer, ele echilibrează forța gravitației cu forța câmpului electric.
- Millikan nu a reușit să calculeze în mod direct numărul de electroni din fiecare picătură de ulei, dar a găsit un numitor comun de 1,5924 (17) x 10 -19 C (sarcină de electroni).
- Valoarea obtinuta difera de cea acceptata cu 1% - 1,602176487 (40) x 10 -19 C.
Termeni
- Un câmp electric este o regiune în jurul unei particule încărcate sau între două tensiuni.
- Tensiunea este cantitatea de potențial electrostatic dintre două puncte din spațiu.
- Viteza limitatoare - viteza cu care un obiect cădere liberă oprește accelerația în jos deoarece gravitația este egală și opusă rezistenței.
Experimentul picăturii de ulei
Acesta este unul dintre cele mai multe cercetare semnificativăîn istoria științei fizice. Robert Milliken și Harvey Fletcher au început să o implementeze în 1911. Au vrut să determine sarcina unui electron.
Pentru a face acest lucru, Milliken a folosit un pistol de pulverizare pentru a crea o ceață de picături minuscule de ulei în camera în care se afla gaura. Unele picături au căzut în gaură și în cameră, unde oamenii de știință au calculat viteza finală și masa
Apoi, Millikan a expus picăturile la raze X, care ionizează moleculele din aer și determină atașarea electronilor de picăturile de ulei. Acest lucru a dus la o acuzare. Partea superioară și inferioară a camerei au fost conectate la o baterie, iar diferența de potențial reprezenta câmpul electric.
Millikan a reușit să echilibreze forța gravitației și forța câmpului electric, motiv pentru care picăturile de ulei au devenit suspendate în aer.
Dispozitivul conține o pereche paralelă de plăci metalice orizontale. În spațiul dintre ele se formează un câmp electric uniform. Inelul are trei găuri pentru suspendare și una pentru observare la microscop. Un ulei special este pulverizat în cameră, unde picăturile sunt încărcate electric. Picăturile intră în spațiul dintre plăci și pot fi controlate prin schimbarea tensiunii de pe plăci
Avea masa picăturilor de ulei și accelerația gravitației (9,81 m/s2), precum și energia razelor X, datorită cărora a calculat sarcina.
Încărcarea fiecărei picături a rămas un mister, așa că Millikan a ajustat puterea razelor X care ionizau aerul și a calculat și valorile rămase. În fiecare caz, sarcina a ajuns la 1,5924 (17) x 10 -19 C. Rezultatele au fost foarte precise și au diferit cu doar 1% față de ceea ce este utilizat în prezent - 1,602176487 (40) x 10 -19 C.
Acest experiment a fost extrem de important pentru a determina sarcina unui electron și pentru a demonstra existența unor particule mai mici decât un atom.
