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

Австралийцы отыскали новую популяцию вымирающих беличьих кускусов Австралийцы отыскали новую популяцию вымирающих беличьих кускусов

Экологи обнаружили в Косцюшко новую популяцию беличьих кускусов

N+1
Британцы разработали назальный спрей для лечения болезни Паркинсона Британцы разработали назальный спрей для лечения болезни Паркинсона

Ученые нашли новый более эффективный способ терапии болезни Паркинсона

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

Археологи обнаружили на португальском побережье отпечатки ног неандертальцев

N+1
Принц и бунтарка из народа: история любви короля Испании и его супруги Летиции Принц и бунтарка из народа: история любви короля Испании и его супруги Летиции

Не только британская королевская семья пользуется популярностью во всем мире

Cosmopolitan
Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались Обмануть время: зачем во многих странах переводят часы на зимнее и летнее время и почему в России от этого отказались

Зачем вообще была придумана практика перевода часов на зимнее время?

ТехИнсайдер
От грядок до чаепития: уДачный день, о котором захочется рассказать в соцсетях От грядок до чаепития: уДачный день, о котором захочется рассказать в соцсетях

Как выжать максимум из путешествия на дачу

Cosmopolitan
Сверхвысокое разрешение в микроскопии стало возможно без флуоресценции Сверхвысокое разрешение в микроскопии стало возможно без флуоресценции

Удалось получить изображение с разрешением, превосходящим дифракционный предел

N+1
Не до шуток: ждать ли нового обвала крипторынка Не до шуток: ждать ли нового обвала крипторынка

Крипторынок не устоял под натиском властей Китая

Forbes
«‎Завтра вы удивитесь, что я сделаю». Как совершали и предотвращали «колумбайны‎»‎ в России «‎Завтра вы удивитесь, что я сделаю». Как совершали и предотвращали «колумбайны‎»‎ в России

Как российская правоохранительная система предотвращает шутинги в школах

СНОБ
Изменения древних путей через Таврские горы связали с усилением Хеттской державы Изменения древних путей через Таврские горы связали с усилением Хеттской державы

Как изменялась система путей Хеттского царства эпохи позднего бронзового века

N+1
Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь

«Любовь к родственникам измеряется километрами» — в этой шутке есть доля правды

Psychologies
От Стоунхенджа до Пизы: 8 самых переоцененных туристических достопримечательностей мира От Стоунхенджа до Пизы: 8 самых переоцененных туристических достопримечательностей мира

Ты ничего не потерял, если не видел эти достопримечательности

Playboy
Анна Евневич: Clubhouse — минутный хайп или голос будущего? Анна Евневич: Clubhouse — минутный хайп или голос будущего?

Clubhouse: чем платформа привлекла миллионы пользователей?

СНОБ
Как связаны йога и смех Как связаны йога и смех

В чем заключается философия йоги смеха

СНОБ
Возвращение волков в штат Висконсин снизило число ДТП с участием оленей Возвращение волков в штат Висконсин снизило число ДТП с участием оленей

Волки регулируют численность оленей и заставляют их реже выходить на дороги

N+1
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
Список надежды Список надежды

Forbes представляет третий российский рейтинг молодых и перспективных до 30 лет

Forbes
Тогда и сейчас: как выглядели в юности популярные российские актрисы 40+ Тогда и сейчас: как выглядели в юности популярные российские актрисы 40+

Как преобразились звездных красавицы в зрелом возрасте

Cosmopolitan
«Алешка-атаман»: история разведчицы Елены Колесовой, которую боялись фашисты «Алешка-атаман»: история разведчицы Елены Колесовой, которую боялись фашисты

Елена Колесова отправилась воевать, когда ей был 21 год, а погибла в 23 года

Cosmopolitan
Первая помощь Первая помощь

Вашей пары больше нет. Как примириться с новой реальностью и жить дальше?

Psychologies
Новые стандарты и грандиозные планы: как добиться обеспечения 100% россиян качественной питьевой водой Новые стандарты и грандиозные планы: как добиться обеспечения 100% россиян качественной питьевой водой

Какой должна быть качественная питьевая вода?

Популярная механика
5 разрушительных моделей поведения нарциссов, психопатов и макиавеллистов 5 разрушительных моделей поведения нарциссов, психопатов и макиавеллистов

Какие закономерности в поведении нарциссов и психопатов выявили психологи?

Psychologies
Новый вид мозазавров указал на расцвет этой группы перед вымиранием Новый вид мозазавров указал на расцвет этой группы перед вымиранием

Окаменелости нового вида обнаружены в меловом местонахождении в Марокко

N+1
Какими были правила дорожного движения в дореволюционной России? Какими были правила дорожного движения в дореволюционной России?

Универсальную и всеобщую систему ПДД в России внедрили только в советское время

Культура.РФ
Мы сделали это за тебя: 6 самых главных неловких вопросов урологу Мы сделали это за тебя: 6 самых главных неловких вопросов урологу

Если вдруг тебе неудобно задавать вопросы интимного характера врачу

Playboy
Топ-12 востребованных IT-профессий Топ-12 востребованных IT-профессий

Программист, тестировщик, бизнес-аналитик и другие профессии в IT-сфере

Популярная механика
Образование в долг: что не так с предложением Skyeng учить студентов в счет будущей зарплаты Образование в долг: что не так с предложением Skyeng учить студентов в счет будущей зарплаты

Как будет работать система обучения студентов в счет зарплаты и в чем ее риски

Forbes
«Влияние Илона не будет вечным». Виталик Бутерин дал интервью после обвала биткоина «Влияние Илона не будет вечным». Виталик Бутерин дал интервью после обвала биткоина

Создатель криптовалюты Ethereum Виталик Бутерин дал интервью

Inc.
«Зеленая» жизнь: зачем нужна экоосознанность? «Зеленая» жизнь: зачем нужна экоосознанность?

Как экологично одеваться и питаться, работать и отдыхать

Psychologies
На пленэре На пленэре

Дом, вдохновленный творчеством французских модельеров и американских декораторов

AD
Открыть в приложении