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

Гигантские шершни добрались до Европы Гигантские шершни добрались до Европы

Южных гигантских шершней заметили в Испании

N+1
Федор и Светлана Бондарчук: история первой любви длиною в четверть века Федор и Светлана Бондарчук: история первой любви длиною в четверть века

Федор и Светлана Бондарчуки прожили вместе 25 лет

Cosmopolitan
Палеогенетики прочитали ДНК четырех людей эпохи неолита из памятника Лепенски-Вир Палеогенетики прочитали ДНК четырех людей эпохи неолита из памятника Лепенски-Вир

Палеогенетики прочитали ДНК четырех человек на памятнике Лепенски-Вир

N+1
Главное чудо Главное чудо

Даже в далеком зауральском городке дети спорят о тайнах Вселенной

СНОБ
Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce

Rolls-Royce: история, смысл шильдика на капоте и образ владельца сквозь время

Правила жизни
Идеальная шашка: как выбирать Идеальная шашка: как выбирать

Кавалерия получила идеальное оружие тогда, когда оно уже было не нужно

Популярная механика
Нижегородка №1 Нижегородка №1

Самая известная уроженка Нижнего Новгорода – Наталья Водянова

Дилетант
Часики тикают… Часики тикают…

«Когда замуж-то выйдешь? А рожать не пора?»

Лиза
Синдром «мудрых стратегов»: почему женщины в России боятся инвестировать Синдром «мудрых стратегов»: почему женщины в России боятся инвестировать

Что мешает женщинам инвестировать?

Forbes
Поколение TikTok и отношения: чему стоит поучиться у зумеров Поколение TikTok и отношения: чему стоит поучиться у зумеров

Как применить свойственные зумерам навыки в личных отношениях?

Psychologies
Как все это случилось: Мексиканский залив Как все это случилось: Мексиканский залив

Какие уроки нужно извлечь из катастрофы на буровой платформе Deepwater Horizon

Популярная механика
Защитить свои границы и ни с кем не поссориться: возможно ли это? Защитить свои границы и ни с кем не поссориться: возможно ли это?

Как избежать пустых конфликтов, защищая свои границы?

Psychologies
Невоспроизводимость научных статей только увеличила их цитируемость Невоспроизводимость научных статей только увеличила их цитируемость

Невоспроизводимую статью цитируют на 153 раза больше, чем воспроизводимую

N+1
Как произведение искусства становится обществом социальной справедливости Как произведение искусства становится обществом социальной справедливости

Григорий Ревзин о «Произведении искусства будущего» Рихарда Вагнера

Weekend
Актер и режиссер Филипп Авдеев — о страхе, отвращении и альтруизме Актер и режиссер Филипп Авдеев — о страхе, отвращении и альтруизме

Режиссер Филипп Авдеев — о Хантере Томпсоне и альтруизме

РБК
8 ужастиков с самыми зловещими концовками 8 ужастиков с самыми зловещими концовками

Никакого хеппи-энда, только хардкор!

Maxim
Бессмысленные споры в интернете вредят нашему здоровью Бессмысленные споры в интернете вредят нашему здоровью

Так ли безобидно увлечение интернет-полемикой?

Psychologies
«Паства не хочет видеть меня либералом». Что бывает со священниками, которые поддерживают оппозицию «Паства не хочет видеть меня либералом». Что бывает со священниками, которые поддерживают оппозицию

Зачем клирики РПЦ выступали в защиту оппозиции и как их наказывали?

СНОБ
Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры? Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры?

Какие пищевые добавки больше всего вредят организму, и можно ли их избежать?

Худеем правильно
Что такое лимфодренажный массаж, зачем и как его делать Что такое лимфодренажный массаж, зачем и как его делать

Разбираемся, как правильно делать лимфодренажный массаж

РБК
От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена

8 совсем не сказочных психических расстройств со сказочными названиями

Лиза
Почти курорт: как перевоспитывают преступников в Норвегии Почти курорт: как перевоспитывают преступников в Норвегии

Тюрьмы в Норвегии: почему комфортная ресоциализация преступников необходима

Psychologies
Крепко стоят на глиняных ногах Крепко стоят на глиняных ногах

Искусство лепки и обжига из хобби превращается в часть фэшн-индустрии

Vogue
Как нормально отказать боссу Как нормально отказать боссу

Как отказать боссу

VC.RU
Как выглядят мужья и жены звезд фильмов о «друзьях Оушена»: Робертс и других Как выглядят мужья и жены звезд фильмов о «друзьях Оушена»: Робертс и других

Звезды фильмов о «друзьях Оушена», нашедшие себе пару вне и внутри шоу-бизнеса

Cosmopolitan
Буллинг, хейт, погоня за лайками: чем опасны соцсети и как защитить себя? Буллинг, хейт, погоня за лайками: чем опасны соцсети и как защитить себя?

Соцсети стали нашей второй реальностью

Cosmopolitan
Прививка от неудач. Правила подготовки к провалу от сотрудника Пентагона Прививка от неудач. Правила подготовки к провалу от сотрудника Пентагона

Отрывок из книги эксперта по стресс-менеджменту Гленна Ширальди «Самооценка»

Inc.
Личные драмы Ходченковой, Деревянко и других звезд сериала «Домашний арест» Личные драмы Ходченковой, Деревянко и других звезд сериала «Домашний арест»

Реальная жизнь звезд сериала «Домашний арест» полна драматических событий

Cosmopolitan
Первая помощь Первая помощь

Вашей пары больше нет. Как примириться с новой реальностью и жить дальше?

Psychologies
Дерзкая Карди Би: горячие фото королевы хип-хопа Дерзкая Карди Би: горячие фото королевы хип-хопа

Подборка откровенных фото популярной рэперши и история ее карьеры.

Playboy
Открыть в приложении