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

В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски

Люди эпохи верхнего палеолита пользовались красками голубых оттенков

N+1
Москва непраздничная: история провинциалки, которая пыталась покорить столицу Москва непраздничная: история провинциалки, которая пыталась покорить столицу

Наша героиня отправилась покорять Москву и устроилась работать в гипермаркет

Cosmopolitan
Что случилось с пауками, отправленными в космос в 1973 году — и как это помогло науке Что случилось с пауками, отправленными в космос в 1973 году — и как это помогло науке

Пауки все еще плетут паутину в условиях микрогравитации?

Inc.
«Отчаянные домохозяйки»: как изменились главные героини культового сериала «Отчаянные домохозяйки»: как изменились главные героини культового сериала

Сериал «Отчаянные домохозяйки» перевернул наши стереотипы

Cosmopolitan
Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем Мемолог или вайб-менеджер: какие новые профессии придумал российский бизнес и зачем

Какие необычные позиции появились в российских компаниях за последние пару лет

Forbes
Как дополнительный палец на руке изменяет наш мозг: будущее аугментаций Как дополнительный палец на руке изменяет наш мозг: будущее аугментаций

Ученые провели эксперимент по расширению возможностей человеческого тела

Популярная механика
Бизнес как по маслу: зачем производитель биотоплива Neste скупает жир от фритюра Бизнес как по маслу: зачем производитель биотоплива Neste скупает жир от фритюра

Neste остается крупнейшим в мире производителем возобновляемого дизеля

Forbes
Из полипептидов сделали перерабатываемые аккумуляторы Из полипептидов сделали перерабатываемые аккумуляторы

Перерабатываемые органические аккумуляторы с электродами на основе полипептида

N+1
8 случайно потерянных ядерных бомб 8 случайно потерянных ядерных бомб

Потерянные ядерные бомбы со времен холодной войны

Maxim
Генетическое редактирование спасло приматов от повышенного уровня холестерина Генетическое редактирование спасло приматов от повышенного уровня холестерина

Эффективность редактирования позволила снизить содержание липопротеинов в крови

N+1
Афанасьевцы из Горного Алтая принесли культуру скотоводства в Монголию Афанасьевцы из Горного Алтая принесли культуру скотоводства в Монголию

Археологи: древние жители Горного Алтая научили монголов скотоводству

N+1
Тернистый путь: ​почему «честный бизнес» актрисы Джессики Альбы на подгузниках и салфетках не взлетел Тернистый путь: ​почему «честный бизнес» актрисы Джессики Альбы на подгузниках и салфетках не взлетел

Почему не стоит покупать акции бренда Джессики Альбы

Forbes
6 ошибок, которые не совершают финансово грамотные люди 6 ошибок, которые не совершают финансово грамотные люди

Необдуманные шаги, которые не в правилах финансово грамотных людей?

Psychologies
«Царь-батюшка»: почему мы относимся к властям как к родителям «Царь-батюшка»: почему мы относимся к властям как к родителям

Вы часто говорите, что в ваших проблемах виноваты власти?

Psychologies
8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне 8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне

Подборка самых необычных военных фильмов прошлых лет

Esquire
«Мёртвый жук» и еще 4 упражнения, которые можно делать в кровати «Мёртвый жук» и еще 4 упражнения, которые можно делать в кровати

Утренняя зарядка для тех, кто не любит быстро вставать с постели

Maxim
Жадина, ревнивец, истеричка: 5 самых сложных мужчин по знаку зодиака Жадина, ревнивец, истеричка: 5 самых сложных мужчин по знаку зодиака

Мужчины каких знаков зодиака самые сложные партнеры для совместной жизни

Cosmopolitan
Кузены по оружию. Почему инцидент с Протасевичем не изменит отношение Путина к Лукашенко Кузены по оружию. Почему инцидент с Протасевичем не изменит отношение Путина к Лукашенко

Судьба российской власти накрепко связана с судьбой белорусского режима

СНОБ
Смартфон и психическое здоровье: что расскажет история пользования Смартфон и психическое здоровье: что расскажет история пользования

Как смартфоны могут помочь определить проблемы с психикой

Psychologies
Как две капли воды: топ-10 звездных мам и их маленьких копий Как две капли воды: топ-10 звездных мам и их маленьких копий

Очаровательные дочки знаменитых мам, которые похожи на них как две капли воды

Cosmopolitan
Эксперимент и документ. Какими получились новые фильмы о Сахарове Эксперимент и документ. Какими получились новые фильмы о Сахарове

Два фильма, посвященных знаменитому физику и правозащитнику Андрею Сахарову

РБК
Сказки на ночь: 5 страшилок, которыми нас пугали в пионерлагере Сказки на ночь: 5 страшилок, которыми нас пугали в пионерлагере

Подборка страшилок, которые помнят все, кто проводил лето в детском лагере

Cosmopolitan
Не солдат, а морской инженер: как погибший в Геркулануме сменил чин и профессию Не солдат, а морской инженер: как погибший в Геркулануме сменил чин и профессию

Археология — это не только раскопки

N+1
Можно ли победить тревогу с помощью восточных практик? Можно ли победить тревогу с помощью восточных практик?

Помогают ли восточные практики в борьбе с тревожностью

Psychologies
Шахзад Ансари: «У подрывных инноваций есть и темная сторона» Шахзад Ансари: «У подрывных инноваций есть и темная сторона»

Беседа с ведущим экспертом по внедрению инноваций Шахзадом Ансари

РБК
Мертвый заяц и серый войлок Мертвый заяц и серый войлок

Путеводитель по мифам и сказаниям Йозефа Бойса

Weekend
10 способов взбодриться в середине дня 10 способов взбодриться в середине дня

Как вернуть себе работоспособность?

Psychologies
Жертвы традиции: как патриархат вынуждает женщин становиться эмоциональной обслугой Жертвы традиции: как патриархат вынуждает женщин становиться эмоциональной обслугой

Какую роль в передаче материнской травмы играют патриархальные установки?

Forbes
Что такое синдром информационной усталости и как его преодолеть Что такое синдром информационной усталости и как его преодолеть

Разбираемся, как сохранить продуктивность и здоровье в непрерывном инфопотоке

РБК
Не хочу бояться Не хочу бояться

Девушка, которую искалечил бывший муж, – о том, как научиться жить с протезом

Домашний Очаг
Открыть в приложении