Tỉ điện tích của êlectron, điện tích nguyên tố và cấu trúc nguyên tử電子の比電荷・電気素量と原子の構造
Kiến thức要点
比電荷tỉ điện tích
Trong bài dùng độ lớn e của điện tích electron nên $e/m>0$, xấp xỉ $1.76\times10^{11}$ C/kg. Điện tích có dấu của electron là $-e$.
この課では電子電荷の大きさ e を使うので $e/m>0$、約 $1.76\times10^{11}$ C/kg。電子の符号を含む電荷は $-e$ である。
電気素量điện tích nguyên tố
Đơn vị điện tích nhỏ nhất tồn tại độc lập trong tự nhiên, ký hiệu là e = 1.60 x 10^-19 C.
自然界に独立して存在する最小の電荷単位であり、e = 1.60 x 10^-19 C と表されます。
ミリカンの実験thí nghiệm Millikan
Thí nghiệm sử dụng các giọt dầu lơ lửng trong điện trường để xác định độ lớn của điện tích nguyên tố e.
電場中で帯電した油滴を浮遊させ、電気素量eの大きさを確定した実験です。
油滴giọt dầu
Các hạt dầu nhỏ mang điện tích tích điện bằng bội số của điện tích nguyên tố trong thí nghiệm Millikan.
ミリカン実験において、電気素量の整数倍の電荷を帯びる微小な油の粒です。
原子核hạt nhân nguyên tử
Phần mang điện tích dương nằm ở tâm nguyên tử, tập trung hầu hết khối lượng của nguyên tử.
原子の中心に位置し、正電荷を帯びて原子の質量の大部分が集中している部分です。
ラザフォードの実験thí nghiệm Rutherford
Thí nghiệm tán xạ hạt alpha qua lá vàng mỏng khám phá ra sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử.
薄い金箔にアルファ粒子を照射・散乱させ、原子核の存在を発見した実験です。
Cách làmしくみ
01
電子の比電荷e/mの測定
Xác định tỉ điện tích e/m của electron
Đặt b là chiều dài bản và a là khoảng cách từ tâm bản tới màn. Thời gian trong điện trường là $b/v_0$; độ lệch tại cửa ra là $y_0=eEb^2/(2mv_0^2)$ và độ lớn hệ số góc là $\tan\theta=eEb/(mv_0^2)$. Trên màn, $l=y_0+(a-b/2)\tan\theta=abE(e/m)/v_0^2$, suy ra công thức e/m đã nêu.
b を偏向板の長さ、a を板の中心からスクリーンまでの距離とする。電場内の時間は $b/v_0$、出口での偏向量は $y_0=eEb^2/(2mv_0^2)$、傾きの大きさは $\tan\theta=eEb/(mv_0^2)$。スクリーンでは $l=y_0+(a-b/2)\tan\theta=abE(e/m)/v_0^2$ なので、上の比電荷の式を得る。
02
ミリカン実験における力のつりあい
Cân bằng lực trong thí nghiệm Millikan
Khi giọt dầu khối lượng m mang điện tích q lơ lửng trong điện trường E, trọng lực mg cân bằng với lực điện qE: mg = qE.
質量m、電荷qの油滴が電場E中で静止するとき、重力mgと静電気力qEが抗し合い mg = qE が成立します。
03
ラザフォードによる原子核の発見
Khám phá hạt nhân nguyên tử của Rutherford
Sự tán xạ góc lớn của hạt alpha chứng tỏ điện tích dương và khối lượng của nguyên tử tập trung ở một vùng rất nhỏ gọi là hạt nhân nguyên tử.
b là chiều dài bản; a đo từ tâm bản đến màn; l là độ lệch PQ. Electron lệch ngược chiều điện trường E. Sơ đồ không theo tỉ lệ.b は偏向板の長さ、a は板の中心からスクリーンまでの距離、l は偏向量 PQ。電子は電場 E と逆向きに曲がる。模式図であり縮尺は一定ではない。
\frac{e}{m} = \frac{l v_0^2}{a b E}
Độ lệch trên màn là l; b là chiều dài bản làm lệch; a là khoảng cách từ tâm bản đến màn, với $a\ge b/2$. Chùm electron vào ngang với tốc độ $v_0$, điện trường đều có độ lớn E và vuông góc chùm ban đầu. Ký hiệu e là độ lớn điện tích electron. Công thức dùng độ lệch l, không phải b.
スクリーン上のずれを l、偏向板の長さを b、偏向板の中心からスクリーンまでの距離を a とし、$a\ge b/2$。電子は初速度 $v_0$ で水平に入り、大きさ E の電場は初速度に垂直。e は電子電荷の大きさを表す。偏向量は b ではなく l である。
\frac{e}{m} = 1.76 \times 10^{11} \text{C/kg}
Giá trị thực nghiệm của tỉ điện tích electron e/m.
電子の比電荷e/mの実測定数値を示します。
mg = qE
Mô hình giọt dầu đứng yên, bỏ qua lực đẩy của không khí: mg là độ lớn trọng lực, q là độ lớn điện tích; chiều điện trường được chọn để lực điện hướng lên.
Độ lớn điện tích nguyên tố e đo được từ thí nghiệm Millikan.
ミリカン実験により測定された電気素量eの基本定数値です。
Ví dụ例題
Trong mô hình Millikan đơn giản, bỏ qua lực đẩy của không khí. Giọt dầu khối lượng m, độ lớn điện tích q, đứng yên giữa hai bản ngang; điện trường có độ lớn E và tạo lực điện hướng lên.
空気の浮力を無視した単純化したMillikanのモデルを考える。質量 m、電荷の大きさ q の油滴が水平な2枚の板の間で静止し、大きさ E の電場から上向きの電気力を受ける。
Viết phương trình cân bằng lực tác dụng lên giọt dầu: mg = qE.油滴にはたらく力のつりあい式 mg = qE を立てます。
Rút ra biểu thức tính điện tích của giọt dầu: q = (mg) / E.油滴の電荷を表す式 q = (mg) / E を導出します。
Điện tích của giọt dầu là q = (mg) / E và là một bội số nguyên của điện tích nguyên tố e.油滴の電荷は q = (mg) / E であり、電気素量eの整数倍となります。
3 câu kiểm tra確認問題 3問
Đã trả lời 0 / 3
1. Thí nghiệm nào sau đây được sử dụng để xác định trực tiếp giá trị của điện tích nguyên tố e?電気素量eの値を直接確定するために用いられた実験はどれか。
2. Trong mô hình Millikan bỏ qua lực đẩy không khí, giọt dầu khối lượng m đứng yên; q là độ lớn điện tích và lực điện hướng lên. Biểu thức cân bằng lực nào đúng?空気の浮力を無視したMillikanのモデルで、質量 m の油滴が静止している。q は電荷の大きさで電気力は上向き。このとき力のつりあいを表す式はどれか。
3. Giá trị tỉ điện tích e/m của electron xấp xỉ bằng bao nhiêu?電子の比電荷e/mの近似値として正しいものはどれか。
Nội dung Trí Lữ viết mới theo JASSO 2026 · nguồn sách riêng tư không được tái xuất bảnJASSO 2026に沿ったTrí Lữの新規教材 · 非公開書籍資料は転載していません