Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 14. 06. 2020 18:02 — Editoval Mr.Luc (14. 06. 2020 18:03)

Mr.Luc
Příspěvky: 86
Reputace:   
 

Kladně a záporně nabitá částice

Ahoj, měl bych spíše historický dotaz, zkoušel jsem něco vygooglit, ale nepodařilo se mi nic najít.

Otázka zní:
Jak mohli první experimentátoři v polovině 19. století rozlišit kladně a záporně nabité částice ? Mohli detekovat i částice neutrální?

Myslel jsem si, že to rozlišení náboje částic se dělá nějak vychýlením čístice v magnetickém poli, Chtěl jsem si to ověřit nějakým článkem, ale právě nemůžu nic najít.

V té druhé části si myslím, že nemohli, protože potřebovali něco, co "dokázali vidět" a k tomu potřebovali nabitou částici, ale taky bych si raději něco  tom přečetl.

Nevíte někdo o nějakém zdroji, kde bych se o tom mohl dočíst více?

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Mr.Luc)

#2 14. 06. 2020 22:29

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

První objevy ohledně částic jsou až z konce 19. století.

S nabitými objekty se samozřejmě experimentovalo podstatně dříve, ale ty byly normálně viditelné (kovové kuličky, piliny, krupice).

Offline

 

#3 14. 06. 2020 22:46

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

Pak teda taky jev, který přímo předcházel objevení elektronu, katodové záření. - Tam to s polaritou bylo jasné: Záření generované zápornou elektrodou.

Offline

 

#4 15. 06. 2020 08:26

Mr.Luc
Příspěvky: 86
Reputace:   
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

↑ edison:Takže jediná možnost v té době bylo to, že věděli na jaké elektrodě se to záření generuje? Ještě mě napadá, že když by to měli jako elektrický obvod, že pokud jsou to záporné částice, tak by měli naměřit procházející proud třeba voltmetrem.

Nevím ale, jak pak třeba zjistili, že alfa částice jsou kladné, to myslím bylo na konci 19. stol.

Offline

 

#5 15. 06. 2020 12:28

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

↑ Mr.Luc:
To rozhodnutí, co bude kladné a co záporné je samozřejmě čistě otázka volby, a tato volba byla učiněna mnohem dřív, než byly objeveny nějaké částice. Podle všeho to byl Benjamin Franklin, kdo to zvolil jako první, a to zřejmě ve vazbě na nějaký pokus se statickou elektřinou. Tedy nějak jako "když třeš ebonitovou tyč liščím ohonem, tak se tyč nabije záporně a ohon kladně". Klidně to mohl říct obráceně.

Od té doby je to každopádně zvolené. Ani Alessandro Volta si už nemohl vybrat, který pól jeho baterie bude kladný a který záporný. Po případném objevu nabité částice není žádná volnost, náboj se prostě změří. Pokud jde o to jak, jeden způsob je opravdu vypuštění částice do magnetického pole a změření zakřivení, i když tím se přesně řečeno měří poměr náboje a hmotnosti - která je ovšem vždy kladná. Druhý zajímavý (a historicky dost důležitý) způsob si najdeš pod heslem "Millikanův experiment".

když by to měli jako elektrický obvod, že pokud jsou to záporné částice, tak by měli naměřit procházející proud třeba voltmetrem

Voltmetr měří elektrické napětí, pokud chceš měřit "procházející proud", bude na to potřeba ampérmetr (ačkoli v případě malých proudů a měkkých elektrických zdrojů rozdíl přestává být důležitý). Ale ten za tebe znaménko částice neurčí, nedokáže rozlišit kladnou částici jdoucí "doprava" od záporné jdoucí "doleva".

Offline

 

#6 15. 06. 2020 14:45

Mr.Luc
Příspěvky: 86
Reputace:   
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

↑ LukasM:
Děkuji za informace.
Milikanův experiment znám, ale až po přečtení jsem si uvědomil, že v té rovnici mám vlastně i znaménko náboje, tedy z toho to vlastně mohli taky určit.

Offline

 

#7 15. 06. 2020 16:43

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 4892
Reputace:   125 
 

Re: Kladně a záporně nabitá částice

Že má napětí a proud svoji polaritu, na to se dá asi přijít celkem snadno. Pokud vím, tak polarita zdroje se dá také určit lakmusovým papírkem - kladný pól barví tuším červeně a záporný pól modře (podle toho se ty póly asi dodnes běžně značí).

Ovšem poznat, jaký náboj mají ty částice co proud vytvářejí je mnohem principiálnější problém ... já sám vím jen o jednom způsobu - totiž pomocí hallova jevu. Pokud někdo znáte nějaký jiný způsob, jak poznat, jestli je v materiálu proud přenášen kladnými nebo zápornými nosiči, klidně ho sem napište.

Ve vakuu je situace asi jednodušší, ale není nikde napsáno, že částice co vytvářejí proud ve vakuu jsou ty samé jako jej vytvářejí v materiálech.

Já přesně nevím, jestli dotaz směřuje na částice, nebo na náboj.

Částice nejsou ve fyzice zase tak stará představa, na wiki zmiňují, že objev elektronu byl učiněn 1897 s tou katodovou trubicí. Do té doby fyzika částice nepotřebovala....narozdíl od chemie, chemici to věděli už dlouho před tím (nevím jak dlouho) že chemické reakce splňují zákon celočíselných poměrů, což nasvědčovalo tomu, že chemické látky jsou složeny z částic.


Abychom si mohli jednu částici znamenékem + a druhou znaménkem - , k tomu musíme vzít nějaký referenční experiment. A předpokládám, že se to musí udělat na základě elektrického působení mezi částicemi, a né na základě toho magnetického ... nenapadá mě zrovna experiment, který by dokázal vytvořit magnetické pole dané polarity, aniž bychom tam tu informaci museli předtím vložit. Snad jen magnetické pole Země...

Takže možnosti jsou ta zmíněná tribo-elektřina, elektrochemické články, a možná ještě něco. Nevím.

Teď, když už známe elementární částice to samozřejmě můžeme udělat podle nich, ale když ještě známé nebyly, tak to byl trochu problém ... a jeho následky si neseme dodnes, že proud teče opačným směrem než se pohybují ty elektrony ve vodiči.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson