أضواء على الأبحاث

تجربة تتيح رؤية شحنة الإلكترون بالعين المجردة

  • Published online:

في بدايات القرن العشرين، استخدم عالِم الفيزياء روبرت ميليكان مجهرًا لمشاهدة حركة قطرات الزيت المتساقطة أثناء تعرُّضها لمجال كهربائي، وهي تجربة أيقونية ساعدتنا على تحديد قيمة شحنة الإلكترون. وقد أظهرت التجربة كذلك أن الشحنة معبأة في وحدات منفصلة، وأن شحنة الجسم تعتمد على عدد الإلكترونات التي يملكها.

وقد ابتكر خافيير مارموليهو، من جامعة جوتنبرج السويدية، وزملاؤه، نسخةً من التجربة المذكورة، يمكن مشاهدتها بالعين المجردة. استخدم الفريق البحثي شعاع ليزر لرفع قطرة زيت واحدة في مجال كهربائي، ثم استخدموا عدسة لعرض صورة للقطرة على جدران المختبر. وقد استعان الباحثون بمصدر مشع، لإضافة شحنة إلى القطرة.

مع تراكم الإلكترونات داخل قطرة الزيت، غيرت الشحنة المضافة مدى مقاوَمة القطرة لقوة الجاذبية، فقفزت إلى أعلى. وأظهرت العروض أن ارتفاع كل قفزة كان أحد مضاعفات 10 ميكرومترات، وهو المقدار الذي يُعزى إلى اكتساب إلكترون واحد.

Sci. Rep. 11, 10703 (2021)