„Elemi töltés” változatai közötti eltérés

kiegészítés, bővítés szakirodalom alapján
(kiegészítés, bővítés szakirodalom alapján)
Az '''elemi töltés''' egy [[fizikai állandó]], melynek értéke a [[CODATA]] 2010-es ajánlása szerint:
{{nincs forrás}}
''e''=1,602 176 565(35)•10<sup>−19</sup> [[Coulomb|C]]. <ref>http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?e</ref>
Az '''elemi töltés''' megegyezik a [[proton]] [[elektromos töltés]]ével. Jele ''e.''
[[Fizikai állandó]], értéke:
 
Az elemi töltés nagysága megegyezik a [[proton]], és az [[elektron]] [[elektromos töltés]]ének nagyságával, a proton pozitív, az elektron negatív töltésű. Minden szabad részecske töltése az elemi töltés egész számú többszöröse.
e = 1,602 176 487(40)·10<sup>−19</sup>&nbsp;[[Coulomb|C]] (vagy A∙s)
A szabadon nem előforduló [[kvark]]ok töltése ennek nem egészszám-szorosa:, hanem 2/3e3-a illetve -1/3e3-a. A belőlük felépülő [[mezon]]okéok és [[barion]]okéok töltése viszont az elemi töltés egész számú többszöröse.
 
==Az elemi töltés fogalmának kialakulása==
Az összes szabad részecske töltése ennek egész számú többszöröse. Az elektron töltése például -1&nbsp;''e.'' Az elemi töltésegységet [[Robert Millikan]] mérte meg [[1909]]-es [[Olajcsepp kísérlet|olajcseppes kísérletében]] ([[fizikai Nobel-díj]] [[1923]]).
Az elektromos jelenségek magyarázata a XIX. század végéig a [[fluidum|folyadékelmélethez]] kapcsolódott. Eszerint a minden anyagban jelen lévő [[elektromos töltés|elektromos folyadék]] (elektromos fluidum) többlete pozitív, a hiánya negatív töltést eredményez. Ezen elképzelés szerint az elektromos töltés egy folytonos fizikai mennyiség, azaz nagysága tetszőleges lehet. Faraday elektrolízissel kapcsolatos kísérletei során merült fel az elektromos tulajdonságú, azaz töltéssel bíró részecske fogalma. Erről feltételezték, hogy elegendően kicsi, így könnyen be tud hatolni az anyagba. Később a katódsugaras kísérletek és a tapasztalt jelenségek magyarázata kapcsán egyre elfogadottabbá vált a részecskeszemlélet. [[Joseph John Thomson]] 1897-es publikációjában<ref>J.J. Thomson: Cathode Rays, Philosophical Magazine, 44, 293 (1897) </ref> közölte a kísérleteiből származó eredményt, miszerint a katódsugarakban negatív töltésű részecskék – [[elektron]]ok– terjednek. Az elektron elnevezést George Johnstone Stoney már korábban is használta. Thomson kísérletéből azonban nem a töltés (abszolút) nagyságát, hanem az elektron fajlagos töltését, azaz a töltés/tömeg nagyságát lehetett meghatározni.<ref>http://www.kfki.hu/~cheminfo/hun/olvaso/histchem/mol/elektron.html</ref>
 
==Az elemi töltés meghatározásának története==
A szabadon nem előforduló [[kvark]]ok töltése ennek nem egészszám-szorosa: 2/3e illetve -1/3e. A belőlük felépülő [[mezon]]oké és [[barion]]oké viszont egész.
Az elemi töltés nagyságának meghatározásával többen – mind elméleti, mind kísérleti módszerrel – is próbálkoztak az 1900-as évek kezdetén, például Erich Rudolf Alexander Regener, Luis Begeman, és Felix Ehrenhaft.
 
[[Robert Millikan|Robert Andrews Millikan]] is ez időtájban kezdte ezzel kapcsolatos kísérleteit, amelyek eleinte a Charles Thomson Rees Wilson skót fizikus által 1895-ben kifejlesztett, és több szempontból tovább tökéletesített ködkamrában folytak. A Begemannal közösen végzett kísérletekben vízcseppekből álló felhő mozgását figyelték meg, ezeket az eredményeket 1908-1910 között publikálták.<ref>R. A. Millikan, L. Begeman: On the Charge Carried by the Negative Ion of an Ionized Gas, Physical Review, vol. 26 No. 2 (1908) 197–198.</ref>,<ref>R. A. Millikan: A New Modification of the Cloud Method of Determining the Elementary Electrical Charge and the Most Probable Value of that Charge, Philosophical Magazine and Journal of Science, vol. 6 No. 110 (1910) 209–228.</ref> Később Millikan tanítványának, Harvey Fletchernek a javaslatára olajjal, mint nem párolgó közeggel folytatták a kísérleteket.<ref>H. Fletcher: My work with Millikan on the oil-drop experiment, Physics Today, 35 (1982) 43–47.</ref> Ekkor fejlesztették ki az úgynevezett porlasztós elrendezést, ami az 1913-ban publikált híres [[Olajcseppkísérlet|olajcseppkísérlethez]] vezetett.<ref>R. A. Millikan: On the Elementary Electrical Charge and the Avogadro Constant The Physical Review, vol. 2 No. 2 (1913) 109–143.</ref>
Az elemi töltés 1 Volttal való szorzásával adható meg egy elektronnak az ''energiája'':
 
E<sub>e</sub> = 1,602 176 487(40)·10<sup>−19</sup> A∙s∙V, ami ugyanennyi W∙s, tehát ugyanennyi J. Ez a mennyiség egyenlő 1 elektronvolttal (eV).
 
1 J = 6.241509·10<sup>18</sup> eV
 
Millikan az elemi töltés értékének meghatározásáért 1923-ban [[fizikai Nobel-díj]]at kapott. Az általa megadott 1,592•10<sup>−19</sup> érték 0,62%-ban tér el az elemi töltés ma elfogadott – CODATA által megadott – értékétől.<ref>Buzády Andrea, Szegő Dóra: Millikan és az elemi töltés meghatározásának története - 1. rész, Fizikai Szemle, LXV. évf, 2015. július-augusztus, 245-248</ref>,<ref>Buzády Andrea, Szegő Dóra: Millikan és az elemi töltés meghatározásának története - 2. rész, Fizikai Szemle, LXV. évf, 2015. szeptember, 301-305</ref>
==Az elemi töltés és az új SI==
Az elemi töltés mai ismereteink szerint a vákuumbeli fénysebességhez hasonlóan egy természeti állandó. Értékét a tervezetten 2018-ban megújuló [[SI mértékegységrendszer|Nemzetközi Mértékegységrendszerben]] rögzíteni fogják, és az áramerősség mértékegységének, az ampernek a definíciójában lesz szerepe.<ref> Bureau International des Poids et Mesures Resolution 1 of the 25th CGPM (2014). http://www.bipm.org/en/news/full-stories/si-roadmap.html</ref>
==Jegyzetek==
<references/>
{{DEFAULTSORT:Elemito~ltes}}
[[Kategória:Fizikai állandók]]
[[Kategória:Elektrodinamika]]
[[Kategória:Kémia]]
 
{{csonk-fizika}}
 
[[es:Carga eléctrica#Carga eléctrica elemental]]