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

Чернохвостые оленихи унаследовали миграционные маршруты матерей Чернохвостые оленихи унаследовали миграционные маршруты матерей

Как самки оленей учатся мигрировать у собственных матерей

N+1
Красное море оказалось зрелым океаном Красное море оказалось зрелым океаном

Ученые удревнили возраст океанической коры Красного моря в два раза

N+1
Неандертальцы наследили на португальских пляжах Неандертальцы наследили на португальских пляжах

Археологи обнаружили на португальском побережье отпечатки ног неандертальцев

N+1
Что советское противотанковое ружье могло пробить Что советское противотанковое ружье могло пробить

Как об стенку горох?

Maxim
«Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами «Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами

Как молодые взрослые ищут баланс между тратами и накоплениями

РБК
«Проснулась и поняла, что ничего не вижу»: как я живу с редкой болезнью «Проснулась и поняла, что ничего не вижу»: как я живу с редкой болезнью

Как живет женщина, которой диагностирован оптиконевромиелит

Psychologies
Чем кормить испанца Чем кормить испанца

Московский копирайтер приобрел фуд-трак и начал готовить для испанцев гамбургеры

Вокруг света
Худоба и пышные формы: как менялась мода на женскую красоту Худоба и пышные формы: как менялась мода на женскую красоту

Какие особенности фигуры были в моде в разные времена и почему

Psychologies
Механика лунного жилища: миссия LUNARK в Гренландии и ее итоги Механика лунного жилища: миссия LUNARK в Гренландии и ее итоги

Каково это — провести 3 месяца в капсуле объемом 17,2 м³ под постоянными вьюгами

Популярная механика
Звезды до и после пластики: преображения Самойловой, Хилькевич и других красоток Звезды до и после пластики: преображения Самойловой, Хилькевич и других красоток

Артистки похвастались работой хирургов

Cosmopolitan
«Почему женщины убивают», экранизация Стивена Кинга и возвращение «Друзей»: 11 самых ожидаемых сериалов лета «Почему женщины убивают», экранизация Стивена Кинга и возвращение «Друзей»: 11 самых ожидаемых сериалов лета

Главные летние сериальные премьеры: Стивен Кинг, Тед Лассо и другие

Forbes
30 до 30. Предпринимательство 30 до 30. Предпринимательство

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Предпринимательство

Forbes
«Воспитывать должны родители, а не контент»: интервью с создателями мультфильма «Маша и Медведь» «Воспитывать должны родители, а не контент»: интервью с создателями мультфильма «Маша и Медведь»

Интервью с режиссером мультсериала «Маша и Медведь» – Натальей Малыгиной

Forbes
Не хуже классики: 5 отличных российских фильмов о войне Не хуже классики: 5 отличных российских фильмов о войне

Российские картины о войне, которые ничем не уступают советской классике

Cosmopolitan
С видом на лес С видом на лес

Квартира в пригороде столицы Беларуси

SALON-Interior
От лука до розмарина: 10 полезных и вкусных трав От лука до розмарина: 10 полезных и вкусных трав

На какие ароматные травы обратить внимание с точки зрения пользы для здоровья

РБК
От «Бешеных псов» до «Вдов»: топ-11 улетных фильмов про ограбления от Playboy От «Бешеных псов» до «Вдов»: топ-11 улетных фильмов про ограбления от Playboy

Взрывоопасная подборка фильмов про преступников, замысливших дерзкие ограбления

Playboy
Греческий цветок заподозрили в привлечении опылителей запахом мертвых насекомых Греческий цветок заподозрили в привлечении опылителей запахом мертвых насекомых

Первый случай привлечения опылителей запахом разлагающихся беспозвоночных

N+1
Красного прилива цвет Красного прилива цвет

О красных приливах бродит по миру множество слухов

Наука и жизнь
«Нам надо пожить отдельно»: 8 правил временного расставания «Нам надо пожить отдельно»: 8 правил временного расставания

Правила временной сепарации с партнером, которые помогут улучшить отношения

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
Шевели извилинами: как и почему изучение языков меняет наш мозг Шевели извилинами: как и почему изучение языков меняет наш мозг

Учить языки – полезно. Но в чем именно заключается эта польза?

Популярная механика
«Хочу дорасти до миллиарда»: почему бизнес-сообщества больше не актуальны «Хочу дорасти до миллиарда»: почему бизнес-сообщества больше не актуальны

Почему никто больше не хочет заниматься «нетворкингом впрок»

Forbes
Минус 80 кило и минус муж: как я ушла от эмоциального абьюзера Минус 80 кило и минус муж: как я ушла от эмоциального абьюзера

Критика и контроль — вот от чего ушла наша героиня Алиса

Cosmopolitan
Третий цвет Третий цвет

Однокомнатная квартира в стиле фьюжн

Идеи Вашего Дома
Ветер в волосах Ветер в волосах

Как правильно защищать волосы и ухаживать за ними летом?

Худеем правильно
Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц

Рита Ора – популярная британская певица албанского происхождения

Playboy
Почему звезды предпочитают готовить сами и какие рецепты можно повторить Почему звезды предпочитают готовить сами и какие рецепты можно повторить

Cамые интересные и простые рецепты блюд, которые звезды готовят на своих кухнях

РБК
Будет вам: каким будет ближайшее будущее человечества? Будет вам: каким будет ближайшее будущее человечества?

Cпециалисты рассуждают о ближайшем будущем человечества

Esquire
Поколение TikTok и отношения: чему стоит поучиться у зумеров Поколение TikTok и отношения: чему стоит поучиться у зумеров

Как применить свойственные зумерам навыки в личных отношениях?

Psychologies
Открыть в приложении