نسخة الفيديو النصية
أي من التجارب أو النظريات الآتية المرتبطة بشحنة الإلكترون يوضحها الشكل؟ (أ) نموذج بور للنظرية الذرية. (ب) تجربة رقاقة الذهب لرذرفورد. (ج) تجربة قطرة الزيت لميليكان. (د) تجربة أنبوب أشعة المهبط لجيه جيه طومسون. (هـ) النظرية الذرية لدالتون.
سعت التجارب التي استخدمت الجهاز الموضح إلى اكتشاف شحنة الإلكترون. وجاءت هذه التجارب بعد وقت قصير من اكتشاف الإلكترون بفضل تجارب جيه جيه طومسون. وقد أظهر عمله على أنابيب أشعة المهبط أن الإلكترونات جسيمات سالبة الشحنة توجد داخل الذرة ولها كتلة ضئيلة.
اعتمدت التجربة الموضحة في الشكل على هذه المعلومات لاكتشاف الشحنة الفعلية للإلكترون. مررت قطرات من الزيت عبر ثقب؛ بحيث تسقط بين لوحين مشحونين. وعند هذه المرحلة من التجربة، تأينت القطرات في الهواء باستخدام الإشعاع. وبذلك أصبحت جسيمات الزيت مشحونة. عدل العلماء الجهد بين اللوحين إلى أن توقفت قطرات الزيت المشحونة عن الحركة ووصلت إلى حالة اتزان ميكانيكي.
عند هذه النقطة من الاتزان الميكانيكي، كانت قوة الجاذبية المؤثرة لأسفل، أو بعبارة أخرى كتلة القطرات مضروبة في عجلة الجاذبية، مساوية للقوة الكهربية المؤثرة، أو الشحنة مضروبة في المجال الكهربي. بناء على ذلك، تمكن العلماء من إيجاد شحنة قطرات الزيت. لقد وجدوا أن جميع قطرات الزيت لها شحنة تساوي مضاعفات من وحدة أساسية. ووجدوا أن تلك الوحدة الأساسية للشحنة هي شحنة الإلكترون. ينسب هذا التصميم التجريبي إلى ميليكان، وأصبح مشهورًا الآن باسم تجربة قطرة الزيت لميليكان.
إذن فالتجربة أو النظرية المرتبطة بشحنة الإلكترون التي يوضحها الشكل يمثلها الخيار (ج)؛ تجربة قطرة الزيت لميليكان.
