«Определение заряда электрона»

Лабораторная работа № 7 «Определение заряда электрона»

Цель работы: научиться определять заряд электрона экспериментальным путем.

Схема измерительной установки показана на рисунке.

Для проведения эксперимента можно использовать водный раствор сульфата меди (CuSO₄), а в качестве электродов - медные пластины. Заряд электрона может быть определен по формуле:

полученной из закона Фарадея для электролиза. Здесь m - масса выделившегося на электроде вещества, М - молярная масса вещества, n - валентность этого вещества, N_A - постоянная Авогадро, I - сила тока, прошедшего через раствор электролита, t -время прохождения тока.

Масса выделившейся на катоде меди определяется путем взвешивания катода до и после проведения опыта. Поэтому m=m₂+m₁, и формула для определения заряда электрона примет вид:

Для измерения силы тока используют школьный амперметр, время измеряется часами. Реостат в цепи необходим для регулирования силы тока.

Пример выполнения

Используем следующие формулы для заполнения таблицы:

1) Δ_иm - абсолютная погрешность

Δ_иm = 0,00001 кг

Δ₀m - абсолютная погрешность отсчета

Δ₀m = 0,000005 кг

Δm - максимальная абсолютная погрешность

Δm = Δ_иm + Δ₀m = 0,00001 + 0,000005 = 0,000015 кг

2) Δ_иt = 1

Δ₀t = 0,5

Δt = Δ_иt + Δ₀t = 1 + 0,5 = 1,5

3) Δ_иI = 0,05

Δ₀I = 0,025

ΔI = Δ_иI + Δ₀I = 0,05 + 0,025 = 0,075

Вывод: на опыте с помощью приборов и инструментов удалось экспериментально вычислить заряд электрона.