Pomiar ładunku elementarnego

Nasza ocena:

5
Pobrań: 7
Wyświetleń: 616
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Pomiar ładunku elementarnego  - strona 1 Pomiar ładunku elementarnego  - strona 2 Pomiar ładunku elementarnego  - strona 3

Fragment notatki:

Temat : Pomiar ładunku elementarnego oraz stosunku e/m Temat: Pomiar ładunku elementarnego oraz stosunku e/m 1 Wstęp teoretyczny Każdą cząstkę elementarną charakteryzujemy zespołem liczb kwantowych, do których m.in.  należą:   masa   spoczynkowa,   ładunek   elektryczny,   spin   i   moment   magnetyczny,   liczba  barionowa, liczba leptonowa, dziwność, parzystość i hiperładunek.  Masy   spoczynkowe   cząstek   elementarnych   dostarczają   jednego   ze   sposobów   ich  kwalifikacji. W rzeczywistości żadnej cząstki elementarnej nie obserwowano w spoczynku,  toteż masy ich musi się wyznaczyć metodami dynamicznymi.  Ładunki  elektryczne  cząstek   elementarnych,  jąder  i  atomów   są  równe   0   albo  stanowią  dodatnie lub ujemne całkowite wielokrotności podstawowego ładunku elektronu. Wniosek o  istnieniu kwantyzacji ładunku elektrycznego wysunięty został już przez Coulomba. Wśród   cząstek   elementarnych  wyjątkową   pozycje  zajmuje  elektron,   który  był  pierwszą  cząstką   elementarną   odkrytą   w   przyrodzie.   Jest   on   powszechnym   nośnikiem   ładunku  elektrycznego oraz ponosi odpowiedzialność za występowanie wszystkich reakcji i związków  chemicznych.  Ładunek elementarny można wyznaczyć metodą bezpośrednią podaną przez Millikana lub  metodą pośrednią opartą na prawach elektrolizy. W   elektrolicie   każdy   jon   dodatni   pierwiastka   jednowartościowego   jest   atomem  zjonizowanym, niosącym jeden elementarny ładunek dodatni; wynika to  stąd, że jeden mol  danego pierwiastka jednowartościowego zawiera N jonów, gdzie  „N”  jest liczbą  Avogadra . Z  praw elektrolizy wiadomo, że jeden mol pierwiastka jednowartościowego przenosi ładunek  elektryczny równy stałej  Faradaya „F”.  Wartość ładunku można zatem obliczyć z zależności: e F N =   2  Ćwiczenie 1    Wyznaczanie ładunku elementarnego metodą Faradaya: Użyte przyrządy - woltametr -  kwas siarkowy H2SO4 - miarka  -  zasilacz prądu stałego -  do obliczeń użyto programu Mathcad Do wykonania ćwiczenia wykorzystano woltametr napełniony 15% roztworem wodnym  kwasu   siarkowego.   Otworzono   kraniki   w   celu   wyrównania   poziomu   cieczy   a   następnie  nakręcono je. W celu rozpoczęcia procesu elektrolizy załączono źródło prądu, jednocześnie  włączając stoper. Gdy różnica w wysokości słupka wody nad katodą rurką środkową wynosiła  ok.   30   [cm]   wyłączano   zasilanie  oraz   stoper.   Ćwiczenie   powtarzano   trzykrotnie   w   celu 

(…)

… )
gdzie:
I - natężenie prądu;
N - liczba Avogadra
ρ - gęstość elektrolitu
pA - ciśnienie atmosferyczne
t - czas elektrolizy
h - różnica poziomów elektrolitu
pw - prężność pary wodnej w temp. T
Woltametr
Dysocjacja kwasu siarkowego
H2SO4 → 2H++SO4--
Zestawienie wyników
t
[s]
317,97
423,25
437,47
h
[mm]
24
29,5
29,5
V
[cm3]
22,5
27,5
28
I
[A]
0,5
0,5
0,5
e
[C]*10-19
2,805
3,035
3,079
Obliczenia ( w jednostkach zgodnych z układem SI )
I 0.5 [A] V 22.5. 10 6 [m 3] T 293 [K] t 318 [s] h 0.24 [m] R 8.314 [J/mol*K]
N 6.02252. 1023 [1/mol] p w 2000 [N/m 2] p A 101325 [N/m 2] ρ 1101 [kg/m 3] g 9.81[m/s2]
I. t. R. T
e
e = 2.805 10 19
N . V. p A ρ . g. h p w
I 0.5
V 27.5. 10 6
p w 2000 p A 101325
T 293
t 423
h 0.295
R 8.314
ρ 1101 g 9.81
I. t. R. T
e = 3.035 10 19
N . V. p A ρ . g. h p w
N
6.02252. 1023
I 0.5
V 28. 10 6
T 293
t…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz