Hogyan számolták ki, hogy mekkora 1 elemi részecske pl.: elektron töltése?

Az elektront ne próbáld elképzelni, mert nem fog menni. Amúgy hanyadik osztályba jársz?

A mérés úgy történt, hogy először meg tudták mérni a töltés/tömeg hányadost. Ez viszonylag egyszerűen kivitelezhető mérés. Mi magunk is elvégeztük egyetemen, egy darab katódsugárcső kell hozzá, amin lehet a gyorsító feszültséget és az eltéri feszültséget állítani (és ismerni kell az eltérítő lemezek nagyságát).

A mérés lényege, hogy elkezdik gyorsítani az elektront (most rövid időre tekintsük pontszerűnek, de tudjuk, hogy nem az). Tudjuk, hogy milyen feszültséggel gyorsítjuk. Aztán a gyorsításra merőleges elektromos térrel hatunk rá. Ld. katódsugárcső eltérítő lemezek. Tudjuk, hogy mekkora az eltérítő feszültség, tudjuk, hogy mekkora az eltérítő lemez hossza. Megmérjük, hogy ennek hatására hova csapódik be az ernyőbe. Ezekből szépen felírva a mozgás egyenleteket megkapjuk a töltés/tömeg hányadost. Sokszor megismételve a kísérletet egészen pontos eredményt lehet kapni. Arra figyelni kell, hogy ne legyen nagyobb a gyorsító feszültség kb. 10kV-nál mert fölötte már elkezd kicsit másképpen viselkedni a kísérlet (ez is kimérhető). Ha egészen nagyre veszik a gyorsító feszültséget (100kV környéke) és úgy is megismétlik a sorozatot (különböző gyorsító feszültségekkel) akkor abból a töltés/tömeg háyados változásából a tömeg többé kevésbé következtethető (van más módszer is a tömeg mérésére, de ezt egy átlagos akár középiskolai szertárban lévő eszközökkel végig lehet csinálni).

A 1,602 176 634 × 10^−19 is csak egy szám azért van jelentése mert adunk neki. régen úgy definiálták hogy: "mint azt a töltésmennyiséget, amely egy amper (1 A) áramerősség esetén egy másodperc (1 s) idő alatt átfolyik a vezetőn.". Majd késöbb amikor már rendelkezésre álltak pontos mérőeszközök és letudták mérni hogy ez pontosan mennyi töltés akkor tértünk át a " Egy coulomb pontosan az elemi töltés 1,602 176 634 × 10−19-ed része"

megfogalmazásra.

"Illetve, értem én hogy az elektronnak negavít töltése van, de miért? Hogyan keletkezik ?"

A negatív is csak egy fogalom ami leír egy elemi tulajdonságot, de hívhattuk volna bármi másnak. Ez az elektron elemi tulajdonsága, nincs rá magyarázat hogy miért, csak azért mert ilyen az univerzumunk.

"Illetve mekkora az elektron nagysága és súlya vagy tömege?"

Kiterjedése nincs nagyon pont szerű részecskének írjuk le, vagy hullámnak. A tömegét több módon is le lehet írni 9,109×10−31 kg, de az elektronok nem sima fizikai testek, inkább hullám ként viselkednek. Egy hullámnak lehet tömege? Ezért elemi részecskéknél inkább egy más megközelítést használnak, nem súlyt hanem energiát írnak le. Egy álló elektron energiája 0,511 MeV.

A gond a szubatomi részecskékkel és az univerzum fundamentális tulajdonságaival, hogy a hétköznapban használt fogalmakkal nem lehet őket pontosan leírni. Nincsenek okok csak azért az a töltése mert, és pont azért vesszük -1-nek mert abban állapodtunk meg. Ezeket nem nagyon lehet elképzelni, vagy megérteni sem. Egyszerűen túl messze állnak attól a normáltól amit az átlag életben tapasztalunk.

Az elektron tömegét Robert Millikan mérte meg és kapott érte Nobel díjat 1923-ban.

[link]