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

Перед ледниковым периодом Европу заселили генетически разнообразные популяции охотников-собирателей Перед ледниковым периодом Европу заселили генетически разнообразные популяции охотников-собирателей

Палеогенетики выделили геном женщины из Румынии древностью около 34 тысяч лет

N+1
Сколько в России бездомных животных и что их ждет? Результаты нового мониторинга Сколько в России бездомных животных и что их ждет? Результаты нового мониторинга

Статистика по результатам мониторинга ассоциации «Благополучие животных»

National Geographic
Умные часы и оптогенетика нормализовали показатели глюкозы у мышей с диабетом Умные часы и оптогенетика нормализовали показатели глюкозы у мышей с диабетом

Ученые разработали клетки, способствующие выработке пептида-1

N+1
Это по любви: 20 романтических комедий на Netflix Это по любви: 20 романтических комедий на Netflix

Сериалы, которые помогут забыть о собственных романтических промахах

Esquire
Гимнастика для глаз: 10 полезных упражнений для улучшения зрения Гимнастика для глаз: 10 полезных упражнений для улучшения зрения

Специальная зрительная гимнастика

РБК
В Чехии нашли древнюю коровью кость с руническими надписями В Чехии нашли древнюю коровью кость с руническими надписями

Германские и славянские народы периодически общались друг с другом

National Geographic
Друзья Палестины. Почему российские интеллигенты разлюбили Израиль Друзья Палестины. Почему российские интеллигенты разлюбили Израиль

Конфликт, о котором российская общественность на самом деле ничего не знает

СНОБ
Бьюти-эволюция Алсу: как менялся образ звезды на протяжении 20 лет Бьюти-эволюция Алсу: как менялся образ звезды на протяжении 20 лет

Алсу - одна их самых красивых и популярных певиц в России

Cosmopolitan
Что говорят о нас наши пищевые привычки Что говорят о нас наши пищевые привычки

По тому, как именно человек ест, можно многое узнать о нем самом

Psychologies
«В поле рожали» и еще четыре мифа о наших прабабушках «В поле рожали» и еще четыре мифа о наших прабабушках

В 15 лет девушки выходили замуж, рожали детей в поле, стирали в проруби

Cosmopolitan
Вакцина от аллергической астмы показала эффективность на мышах Вакцина от аллергической астмы показала эффективность на мышах

Разработанная учеными вакцина от аллергической астмы показала эффективность

N+1
Принц и бунтарка из народа: история любви короля Испании и его супруги Летиции Принц и бунтарка из народа: история любви короля Испании и его супруги Летиции

Не только британская королевская семья пользуется популярностью во всем мире

Cosmopolitan
В книге 17 века о насекомых сохранилась бабочка. Она лежала рядом со своим изображением В книге 17 века о насекомых сохранилась бабочка. Она лежала рядом со своим изображением

Сотрудница библиотеки Кембриджского университета нашла бабочку в книге XVII века

National Geographic
Топ-5 смелых решений на выпускной Топ-5 смелых решений на выпускной

Наряд на выпускной, который будет подчеркивать твою индивидуальность

Cosmopolitan
Одна вокруг света: мексиканский город-призрак и опасная дорога в горах Одна вокруг света: мексиканский город-призрак и опасная дорога в горах

120-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
От велосипеда с ракетным двигателем к бизнесу на $4,1 млрд: история Питера Бека и его космической Rocket Lab От велосипеда с ракетным двигателем к бизнесу на $4,1 млрд: история Питера Бека и его космической Rocket Lab

Питер Бек запускает ракеты в космос и надеется добраться до Венеры и Марса

VC.RU
Менделееву и не снилось: что может сделать фотонный кристалл с энергией ионизации атома Менделееву и не снилось: что может сделать фотонный кристалл с энергией ионизации атома

Ученые выяснили, как можно управлять энергией ионизации

N+1
Грег Абель — преемник легендарного инвестора Уоррена Баффета. Кто он такой и какая у него зарплата Грег Абель — преемник легендарного инвестора Уоррена Баффета. Кто он такой и какая у него зарплата

Инвестор Уоррен Баффет определился со своим преемником

СНОБ
В предгорьях Калифорнии прятался окаменелый сад древних зверей В предгорьях Калифорнии прятался окаменелый сад древних зверей

Кладезь доисторических окаменелостей

National Geographic
5 видов психологического насилия 5 видов психологического насилия

Газлайтинг, неглект — слова, за которыми скрывается боль и разочарование

Добрые советы
Как худеют балерины: главные секреты Волочковой, Вишневой, Меськовой и других Как худеют балерины: главные секреты Волочковой, Вишневой, Меськовой и других

Как поддерживают себя в форме российские артистки балета

Cosmopolitan
Когда мозг не может помолчать: 7 лайфхаков, облегчающих медитацию Когда мозг не может помолчать: 7 лайфхаков, облегчающих медитацию

Семь техник, которые помогут научить ум успокаиваться

Playboy
#гардероб: как стиль Роберта Паттинсона помог ему в карьере #гардероб: как стиль Роберта Паттинсона помог ему в карьере

Как одежда помогла Роберту Паттинсону сменить амплуа

РБК
Как The Beatles впервые оказались за границей и как проходила их знаменитая поездка в Гамбург. Фрагмент книги Рэя Коннолли Как The Beatles впервые оказались за границей и как проходила их знаменитая поездка в Гамбург. Фрагмент книги Рэя Коннолли

Отрывок из книги "Быть с Джоном Ленноном" о поездке The Beatles в Гамбург

Esquire
Говорит и доказывает Говорит и доказывает

Как можно трезво смотреть на актуальные процессы и оставаться главным оптимистом

Harper's Bazaar
6 неприятных чувств, которые сопровождают нас на пути к счастью 6 неприятных чувств, которые сопровождают нас на пути к счастью

Наша героиня пережила анорексию, депрессию и абьюзивные отношения

Psychologies
Как одежда превращает тебя в старуху Как одежда превращает тебя в старуху

Что такое возрастной потенциал одежды и как не дать ему добавить тебе годков

Cosmopolitan
Витамин К: норма, дефицит, избыток, советы эксперта Витамин К: норма, дефицит, избыток, советы эксперта

Почему витамин К необходим для нормальной работы организма?

РБК
«Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы «Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы

Как правильно реагировать на неуместный комментарий

Forbes
Казацкая люлька Тараса Бульбы Казацкая люлька Тараса Бульбы

Какие у казаков бывали курительные трубки и из чего делались

Дилетант
Открыть в приложении