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

У берегов Сингапура нашли 3,5 тонны средневековой китайской посуды У берегов Сингапура нашли 3,5 тонны средневековой китайской посуды

С давних времен остров Сингапур выступал важным перевалочным пунктом для моряков

N+1
Майндбендер, майндфак: какой получилась игра NieR Replicant от самого скрытного мистификатора из игрового мира Майндбендер, майндфак: какой получилась игра NieR Replicant от самого скрытного мистификатора из игрового мира

Перезапуск игры 2010 года от легендарного дизайнера Йоко Таро

Esquire
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.
Мишель Родригес о новом «Форсаже», женских боевиках и Грузии Мишель Родригес о новом «Форсаже», женских боевиках и Грузии

В честь выхода на экраны девятого «Форсажа», Cosmo поговорил с Мишель Родригес

Cosmopolitan
Наши предки не были плотоядными. Вот что они ели на самом деле Наши предки не были плотоядными. Вот что они ели на самом деле

Наши предки, охотники и собиратели, не были плотоядными пещерными людьми

ТехИнсайдер
Главное чудо Главное чудо

Даже в далеком зауральском городке дети спорят о тайнах Вселенной

СНОБ
«С меня хватит!»: 3 занятия, от которых стоит отказаться прямо сейчас «С меня хватит!»: 3 занятия, от которых стоит отказаться прямо сейчас

Какую пользу мы получим, если избавимся от трех вредных пристрастий?

Psychologies
Искусствоведы разобрались в происхождении «Женщины с фонарем» Искусствоведы разобрались в происхождении «Женщины с фонарем»

В начале XVI века «Женщину с фонарем» изготовили в восточных Нидерландах

N+1
Обед во дворце: 7 продуктов, которые Елизавета II запретила есть своей семье Обед во дворце: 7 продуктов, которые Елизавета II запретила есть своей семье

Принадлежность к королевской семье – это масса ограничений

Cosmopolitan
С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки

Как российские работники планируют справляться со снижением реальных доходов

Forbes
Орнитологи-любители помогли оценить численность 9700 видов птиц Орнитологи-любители помогли оценить численность 9700 видов птиц

На планете сейчас обитает около 50 миллиардов диких птиц

N+1
Обзор проектора Anker Nebula Capsule II: карманный кинотеатр Обзор проектора Anker Nebula Capsule II: карманный кинотеатр

Обзор необычного проектора Anker Nebula Capsule II с Android TV

CHIP
Анорексия: признаки, причины, перспективы лечения Анорексия: признаки, причины, перспективы лечения

Часто строгие диеты и переизбыток спорта приводят к анорексии

РБК
Ванесса Кирби. Фрагменты женщины Ванесса Кирби. Фрагменты женщины

Не было в ее жизни за все тридцать три года роли страшнее и трагичнее

Караван историй
В комплексе галло-римских храмов нашли многочисленные ритуальные дары В комплексе галло-римских храмов нашли многочисленные ритуальные дары

Археологи обнаружили во Франции хорошо сохранившиеся ритуальные сосуды

N+1
Форма и функция Форма и функция

Загородный дом в Подмосковье, отличающийся сложными и выразительными формами

SALON-Interior
«Я мамина любимая дочка, и я никогда не буду счастлива в браке» «Я мамина любимая дочка, и я никогда не буду счастлива в браке»

У нежной любви и сильной привязанности дочери к матери есть и обратная сторона

Psychologies
Гендиректор на замену: как преемником Баффета оказался человек, в 200 раз беднее «оракула из Омахи» Гендиректор на замену: как преемником Баффета оказался человек, в 200 раз беднее «оракула из Омахи»

Почему Баффет выбрал своим преемником человека, чье состояние в 200 раз меньше?

Forbes
«Ужасный способ погибнуть»: ученые рассказали о рисках полета людей на Марс «Ужасный способ погибнуть»: ученые рассказали о рисках полета людей на Марс

Отправка людей на Марс может стать самой рискованной миссией в истории

Forbes
30 до 30. Предпринимательство 30 до 30. Предпринимательство

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Предпринимательство

Forbes
История одной песни: «One» Metallica, 1988 История одной песни: «One» Metallica, 1988

Как Metallica создала первый в своей истории на песню One

Maxim
Из знойной «перчинки» в королеву стиля: яркие преображения Виктории Бекхэм Из знойной «перчинки» в королеву стиля: яркие преображения Виктории Бекхэм

Виктория Бекхэм демонстрирует образы, в которых собраны самые свежие тренды

Cosmopolitan
Куда поступать после школы? Cоветы коуча Куда поступать после школы? Cоветы коуча

Как помочь детям понять себя и сделать его осмысленно?

Psychologies
Агнец и виноград Агнец и виноград

Мясо и вино соединились в традиционном праздничном блюде – чакапули

Вокруг света
На месте средневекового кораблекрушения нашли стеклобой для вторичной переработки На месте средневекового кораблекрушения нашли стеклобой для вторичной переработки

На затонувшем торговом корабле обнаружены два килограмма стеклянных осколков

N+1
Мужчина мечты Мужчина мечты

Как в нашем подсознании возникают идеалы и что с ними не так

Лиза
Как выглядели Анджелина Джоли, Николь Кидман и другие актрисы в первых фильмах Как выглядели Анджелина Джоли, Николь Кидман и другие актрисы в первых фильмах

Мало кто из них может опознать этих актрис по их первым картинам

Cosmopolitan
30 до 30. Музыка 30 до 30. Музыка

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Музыка

Forbes
Порошок из сверчков: что известно о новом суперфуде, захватившем бьюти-мир Порошок из сверчков: что известно о новом суперфуде, захватившем бьюти-мир

Суперфуды всегда в топе, что бы они собой ни представляли

Cosmopolitan
«Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом «Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом

Борьба с авторитарными режимами напоминает борьбу с наркотиками

СНОБ
Открыть в приложении