XXI. Тарау. Қатты денелердің электр

ӨТКІЗГІШТІГІ

§1. Металдардагы токты тасушылардын табигаты.

Папалекси жзне Мандельштам, Стюарт және Толмен

тәжірибелері.

Металдардағы токты тасушылардың табиғатын аныктау үшін

біркатар тәжірибелер жасапынған. Солардың бірі 1901 жылы жасалған

Рикке тэжірибесі. Бүл тәжірибе бойынша мыс-аплюминий-мыс үш

цилиндрді біріктіріп өткізғіш жасап бір жыл бойы үздіксіз ток

жүрғенде осы уакыт ішін де цилиндр аркылы 3,5* 10б Кл-ға тең заряд

өткенде осы цилиндрдің сапмағында ешқандай өзғеріс болмаған,

түйіскен жерінде бір металдың екінші метапға откендігі байкалмаған,

ешқандай химиялык өзгеріс болмаған. Рикке тәжірибесінің нэтижесі

металдағы зарядтарды тасымалдаушы атом мен молекулалар емес,

барлык металдардың қүрамына кіретін қандай да бір басқа

бөлшектермен жүзеге асатындығын дәлелдеді.

Мүндай бөлшек 1897 жылы Томсон ашқан электрондар болды.

Металдардагы токты тасушылардың электрондар екендігін дәлелдеу

үшін осы ток тасушылардың танбасы мен меншікті зарядынын

шамасын анықтау керек. Осындай мақсатпен қойылган тәжірибелер

мынандай пікірлерге негізделген.

Егер металда оңай арапасатын зарядталған бөлшектер болса,

онда метал өткізгіштерді тежеген кезде бүл бөлшектер біршама уакыт

инерциясы бойынша қозғала беруге тиіс. Осының нәтижесінде

өткізгіште ток импульсы пайда болады да қандай да бір заряд

тасылатын болады.

Өткізгіш ең алдымен жылдамдықпен

қозгалатын болсын (36-сурет). Оны н> үдеумен

тежей бастайық. Инерция бойынша қозғала

берген зарядты тасушылар өткізгішке қатысты

(-«') үдеуіне ие болады. Қозғалмайтын

өткізгіште де зарядты тасушыларға осындай

үдеу беруге болады. Ол үшін өткізгіште

кернеуі Е - - — болатын электр өрісін тудыру керек, ягни еткізгіштің

е'

үштарына V -ІЕ = - — / потенциалдар айырмасын түсіру керек, бүл

е'

жагдайда өткізгіштің бойымен күші

266

, = .

' ~ К

болатын ток ағады. Демек, <і( уакыты ішінде өткізгіштің эрбір

кимасы аркылы мынадай заряд өтеді,

сіц = ісіі = = Ьий = сііА = - — <1и.

е К е'К

Барлықтежелу уақыты ішінде мынандай заряд өтеді:

мұндағы ц,1,і>0 жэне К шамалары тэжірибе жүзінде өлшеуге

болатын шамалар. Сонымен, тез қозғалып келе жатқан өткізгішті

тоқтата қойып жэне осы кезде тізбектен өтетін зарядты өлшеп,

бағыты заряд тасушылардың таңбасын береді.

Үдемелі қозгалатын өткізгіште электр тогының пайда болуын

1913-14 Жылдары бакылаған орыс физиктері л. И. Мандельштам мен

Н. Д. Папалекси. Олар үзын сым оралган катушканы өзінің симметрия

есінен айналдыра шапшаң иіріп, тербеліске келтірген. Сымның

үштарына телефон жапғап тындағанда, катушкада пайда болатын

токтың эсерінен дыбыс естілген. Осы сиякты сапалы нәтижені 1916

жылы Толмен мен Стюарт алған. Олар үзындыгы 500 м сым оралған

катушканы айналыска келтіргенде, орамдардың сызыктық жылдам-

дығы ЗООм/с болған.Сонан кейін олар катушканы кенеттен тежеген

жэне баллистикапық гальванометрдің көмегімен тежелген уақыт ішін-

дегі тізбектен ағып өткен зарядты өлшеген.Ол (127) өрнек бойынша

есептеп шығарган зарядтың мэні мен шамалас болған. Сонда заряд-

тарды тасушылардың меншікті зарядының — мэніне өте жакын бо-

лып шыққан. Сөйтіп, метапдағы токты тасушылар электрон екендігі

тэжірибе жүзінде дәлелденген.