Физики заставили каплю масла левитировать в оптической ловушке малой жесткости

N+1Наука

Квантование электрического заряда измерили линейкой

Марат Хамадеев

J. T. Marmolejo et al / Scientific Reports, 2021

Физики провели эксперимент, который невооруженным глазом позволяет убедиться в дискретности элементарного электрического заряда. Для этого они модифицировали классический опыт Милликена, заставив левитировать каплю силиконового масла в оптической ловушке с очень низкой жесткостью в постоянном электрическом поле. При этом изображение капли на стене, увеличенное линзой, менялось строго дискретными шагами. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Более ста лет назад Роберт Эндрюс Милликен провел свой знаменитый опыт, который позволил весьма достоверно доказать, что электрический заряд всегда кратен некоему малому значению, и даже довольно точно его вычислить. Эксперимент заключался в измерении скоростей пролета заряженных капелек масла между пластинами конденсатора. Скорость при этом оказывается пропорциональна числу электронов, пойманных каплей.

И хотя классический милликеновский опыт наблюдался непосредственно глазом в окуляр, дискретный характер скорости капли и, как следствие, электрического заряда был не очевиден для наблюдателя. Для развития физики этот факт, конечно, не имеет существенного значения, но необходимость пост-обработки результатов снижает демонстрационный потенциал опыта. В наши дни современная версия опыта Милликена проводится путем помещения капель в оптические или электростатические ловушки, однако до недавнего времени ни один из экспериментов не позволял убедиться в дискретности электрического заряда невооруженным глазом.

Исправить этот недостаток смогла группа физиков из Швеции и Мексики под руководством Дага Хансторпа (Dag Hanstorp) из Гётеборгского университета. Они смогли добиться этого, поместив капли силиконового масла в оптическую ловушку малой жесткости, что обеспечило высокую чувствительность пространственного положения капли в зависимости от ее заряда. Чтобы сделать эту зависимость видимой без дополнительных приспособлений со стороны наблюдателя, изображение капли увеличивалось с помощью линзы на экране.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией Женщина с иммуносупрессией заразилась кошачьей бактерией

Врачи сообщили о редком случае инфекции, вызванной бактерией Mycoplasma arginini

N+1
Инки выбрали для жертвоприношений на вулканах хорошо развитых детей Инки выбрали для жертвоприношений на вулканах хорошо развитых детей

Археологи: древние инки выбирали для жертвоприношений здоровых детей

N+1
Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков

Хунну и гунны, возможно, говорили на одном из енисейских языков

N+1
Что советское противотанковое ружье могло пробить Что советское противотанковое ружье могло пробить

Как об стенку горох?

Maxim
Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц

Чему учились «смолянки» и как жили в стенах института

Forbes
Как в Экселе протянуть формулу по строке или столбцу: 5 способов Как в Экселе протянуть формулу по строке или столбцу: 5 способов

Как протянуть формулу в Эксель в нужном направлении?

CHIP
Цифровая информация: как много мы ее создаем и где она хранится Цифровая информация: как много мы ее создаем и где она хранится

Современные варианты хранения информации

Популярная механика
Повышение тарифов, навязанные услуги и торговля в кредит: от чего договор с брокерами не защищает инвесторов Повышение тарифов, навязанные услуги и торговля в кредит: от чего договор с брокерами не защищает инвесторов

Большинство договоров с инвесторами защищает исключительно права брокера

Forbes
Новая татуировка + вода: насколько они совместимы и другие волнующие вопросы Новая татуировка + вода: насколько они совместимы и другие волнующие вопросы

Если сделал татуировку, важно учесть несколько нюансов, принимая душ

Playboy
Портрет Петра Скворцова Портрет Петра Скворцова

Актер Пётр Скворцов — о преодолении кризисов и своих тайных увлечениях

OK!
Как перестать бояться возраста? Рассказывает Михаил Лабковский Как перестать бояться возраста? Рассказывает Михаил Лабковский

Страх возраста — это страх остаться один на один с собой

Cosmopolitan
Как удалить аккаунт Яндекс: простая инструкция Как удалить аккаунт Яндекс: простая инструкция

Рассказываем, как удалить аккаунт в Яндекс быстро и легко

CHIP
4 научные причины улыбаться чаще 4 научные причины улыбаться чаще

Причины улыбаться чаще и тренинг для тех, кто не слишком любит улыбку

Psychologies
Почему пары распадаются после психотерапии? Почему пары распадаются после психотерапии?

Один из партнеров начинает психотерапию и подает на развод — знакомая ситуация?

Psychologies
Жизнь после травмы: что такое ПТСР и как помочь себе или близкому Жизнь после травмы: что такое ПТСР и как помочь себе или близкому

Что такое посттравматическое стрессовое расстройство и как его преодолеть

РБК
Александр Збруев: Александр Збруев:

Александр Збруев знает, наверное, что такое счастье

Караван историй
Плейстоценовый ледник сточил Скандинавское нагорье Плейстоценовый ледник сточил Скандинавское нагорье

Скандинавский ледниковый щит сточил 117-194 метра нагорья

N+1
Только для взрослых! Фото Любови Толкалиной и других актрис сериала «Хэппи-энд» Только для взрослых! Фото Любови Толкалиной и других актрис сериала «Хэппи-энд»

Актрисы впечатляют поклонников откровенными образами

Cosmopolitan
Призраки выходят из тени Призраки выходят из тени

Где помимо хоррора любят призраков

Weekend
Британцы разработали назальный спрей для лечения болезни Паркинсона Британцы разработали назальный спрей для лечения болезни Паркинсона

Ученые нашли новый более эффективный способ терапии болезни Паркинсона

N+1
«За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией «За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией

Колонка мужчины, живущего с психическим расстройством

Esquire
Живая посуда, суперкостюм для мяса и другие биотехнологии будущего для человека Живая посуда, суперкостюм для мяса и другие биотехнологии будущего для человека

Специалисты предлагают новые варианты борьбы с отходами

Популярная механика
Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд

Звезды в коллективе могут стать как благом, так и проклятием

Inc.
Может ли экологичный бизнес быть прибыльным в России? 6 факторов, на которые надо обратить внимание Может ли экологичный бизнес быть прибыльным в России? 6 факторов, на которые надо обратить внимание

Какие сложности ожидают бизнес, связанный с производством экотоваров

СНОБ
Ошибка врачей, тайная свадьба и развод: личные драмы Агаты Муцениеце Ошибка врачей, тайная свадьба и развод: личные драмы Агаты Муцениеце

В детстве Агата Муцениеце и не мечтала о такой популярности

Cosmopolitan
Кто старое помянет Кто старое помянет

Архитектор построил новый дом на месте старого и отделал его столетними досками

AD
Процесс и нож Процесс и нож

О фильме «Девушка и паук», в котором Чехов встречается с Кафкой

Weekend
Зеленые сказки Зеленые сказки

Самые популярные легенды об экологии: когда добро становится злом

Лиза
Как в воду глядеть Как в воду глядеть

10 техник работы с будущим от известного трендвотчера

РБК
Морщины или нет? Что такое кольца Венеры и как с ними бороться Морщины или нет? Что такое кольца Венеры и как с ними бороться

В чем причина появления колец Венеры и как с ними справиться?

РБК
Открыть в приложении