Номер 1, страница 99 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

1. Почему заряд электрона называется элементарным электрическим зарядом?

1. Заряд электрона называется элементарным электрическим зарядом, потому что это наименьший, неделимый «квант» или «порция» электрического заряда, который может существовать в свободном состоянии в природе. Слово «элементарный» в данном контексте означает фундаментальный, первичный, лежащий в основе.

Ключевые причины, по которым заряд электрона считается элементарным:

Неделимость: В многочисленных экспериментах, начиная с опытов Роберта Милликена в начале XX века, было установлено, что электрический заряд не является непрерывной величиной. Он передается и существует только в виде дискретных порций. Невозможно найти в свободном состоянии частицу с зарядом, меньшим по абсолютной величине, чем заряд электрона.

Квантование заряда: Любой электрический заряд $\text{q}$, который наблюдается у макроскопических тел или у других элементарных частиц (кроме кварков), всегда является целым кратным заряда электрона. Это свойство называется квантованием (или дискретностью) электрического заряда и выражается формулой:

$q = n \cdot e$

где $\text{n}$ — целое число (положительное, отрицательное или ноль), а $\text{e}$ — модуль элементарного заряда, фундаментальная физическая константа, равная приблизительно $1.602 \times 10^{-19}$ Кл. Заряд самого электрона равен $-e$, а заряд протона равен $+e$.

Фундаментальность: Электрон является стабильной элементарной частицей, и его заряд — одно из его неотъемлемых фундаментальных свойств.

Стоит упомянуть, что в современной физике существуют гипотетические частицы — кварки, из которых состоят, например, протоны и нейтроны. Заряды кварков являются дробными и составляют $\pm\frac{1}{3}e$ и $\pm\frac{2}{3}e$. Однако кварки не наблюдаются в свободном состоянии из-за явления, называемого конфайнментом (удержанием). Поэтому наименьшим зарядом, который можно выделить и измерить в свободном виде, остается заряд электрона.

Ответ: Заряд электрона называется элементарным, потому что это наименьшая, фундаментальная и неделимая порция электрического заряда, существующая в свободном состоянии, а любой другой наблюдаемый электрический заряд всегда кратен этой величине.