Premium
Här tar elektronen ett världsunikt hopp – på film
Ett klassiskt fysikexperiment från 1909 återupprepas nu av forskare i Sverige. Och resultatet går att se på film.
Publicerad
Annons
År 1909 använde den amerikanska fysikern Robert Millikan oljedroppar för att bestämma elektronens laddning, ett experiment som därefter har upprepats av fysikstudenter genom åren.
Elektronens laddning kallas för elementarladdningen och är en av de grundläggande fysikaliska konstanterna. Det gör det extra viktigt att känna till dess värde så bra som möjligt.
Robert Millikan mätte kraften som verkade på mängder av små laddade, svävande, oljedroppar. De hölls svävande med hjälp av ett elektriskt fält som motverkade gravitationen.
Elektron blir synlig och kan mätas med linjal
Nu har forskare vid Göteborgs universitet utfört en modern variant av experimentet – men på ett annat sätt. Forskarnas experiment innebär att en svävande droppe som absorberar en enda elektron för första gången har blivit synlig för det mänskliga ögat, och har kunnat mätas med en vanlig millimetergraderad linjal.
Den här gången användes varken avancerade experimentell utrustning eller, som för Robert Millikan, komplicerad statistisk analys. Forskarna placerade droppen i ett starkt elektriskt fält och lade till enskilda elektroner genom att exponera droppen med ett radioaktivt alfapreparat i form av strontium. Det berättar Javier Marmolejo, doktorand vid institutionen för fysik på Göteborgs universitet, för Ny Teknik.
Annons
– Droppen gjorde kvantiserade hopp när den absorberade en enda eller ett fåtal elektroner. Genom att förstora bilden av droppen med hjälp av en enkel lins kunde mäta hoppet med en linjal. Andra forskare leviterar också droppar, men använder då oftast detektorer. Vi är däremot först i världen med att ha gjort den så stor att man kan se den med blotta ögat, säger Javier Marmolejo.
En millimeters flytt för varje elektron
Ljusfläcken flyttade sig ungefär en millimeter för varje absorberad elektron, vilket kan ses i filmen här nedanför. Droppen är 29 mikrometer i diameter, vilket ungefär motsvarar tjockleken på ett tunt mänskligt hårstrå. Trots detta innehåller droppen också ungefär 3 700 000 000 000 000 andra elektroner.
Resultatet publicerades i Scientific Reports, som ges ut av Nature Research.
