115电荷的量子化 1.1.5电荷的量子化 1906~1917年,密立根( RAMillikan)用液滴法测定了电子电荷,证明微小粒子带 电量的变化是不连续的,它只能是基本电荷e的整数倍,即粒子的电荷是量子化的。 迄今所知,电子是自然界中存在的最小负电荷,质子是最小的正电荷。它们的带电量 都是基本电荷e e=1.6021773×1019库仑(C) 库仑是电量的国际单位。 电荷量子化已在相当高的精度下得到了检验。那么基本电荷e是不是最基本的呢? 在强子结构的夸克模型(1964年)中,夸克带分数电荷,相应的"反夸克”带等量反号 的电荷。上(up)夸克的带电量为2e/3;下(down)夸克的带电量为-e/3:奇异( strange 夸 克的带电量为-e/3。在这一模型中,夸克是受到“禁闭”的。迄今为止,尚未在实 验中 找到自由状态的夸克 现在,分数电荷仍是一个悬而未决的命题。不过即使分数电荷存在,仍然不会改 变电荷量子化的结论,只不过新的基本电荷是原来的1/3而已
1.1.5 电荷的量子化 1.1.5 电荷的量子化 1906～1917年，密立根（R.A.Millikan )用液滴法测定了电子电荷，证明微小粒子带 电量的变化是不连续的，它只能是基本电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的。 迄今所知，电子是自然界中存在的最小负电荷，质子是最小的正电荷。它们的带电量 都是基本电荷e ： e =1.60217733×10-19库仑(C) 库仑是电量的国际单位。 电荷量子化已在相当高的精度下得到了检验。那么基本电荷e是不是最基本的呢？ 在强子结构的夸克模型（1964年）中，夸克带分数电荷，相应的"反夸克”带等量反号 的电荷。上(up)夸克的带电量为2e/3；下(down)夸克的带电量为 - e/3；奇异(strange) 夸 克的带电量为 - e/3。 在这一模型中，夸克是受到“禁闭”的。迄今为止，尚未在实 验中 找到自由状态的夸克。 现在，分数电荷仍是一个悬而未决的命题。不过即使分数电荷存在，仍然不会改 变电荷量子化的结论，只不过新的基本电荷是原来的1/3而已
117库仑定律 1.6电荷的相对论不变性 在不同的参照系内观察,同一个带电粒子的电量不变。电荷的这一性质叫做电荷的 相对论不变性 1.1.7库仑定律 当带电体的形状和大小与它们之间的距离相比允许忽略时,可以将带电体看作点 多必 1785年库仑( Coulomb)从扭秤实验结果,总结出点电荷之间的相互作用力所满足的 规律,这就是库仑定律 FI 在真空中,两个静止点电荷之间的相互 作用力与它们的电量的乘积成正比,与它们之 间距离的平方成反比。作用力的方向沿着它们 的联线,同号电荷相斥,异号电荷相吸
1.1.7 库仑定律 1.1.6 电荷的相对论不变性 在不同的参照系内观察，同一个带电粒子的电量不变。电荷的这一性质叫做电荷的 相对论不变性。 1.1.7 库仑定律 当带电体的形状和大小与它们之间的距离相比允许忽略时，可以将带电体看作点 电 荷 。 1785年库仑(Coulomb)从扭秤实验结果，总结出点电荷之间的相互作用力所满足的 规律，这就是库仑定律： 在真空中，两个静止点电荷之间的相互 作用力与它们的电量的乘积成正比，与它们之 间距离的平方成反比。作用力的方向沿着它们 的联线，同号电荷相斥，异号电荷相吸
117库仑定律 2 (1.1) 比例系数由实验确定=89875×10(X.m)C2 引入真空电容率或真空介电常量 60=4兀h 8854187817×10-12C2/(N.m2) k 则库仑定律可写作F 9192 4兀60 其矢量形式为 9192 teO r
1.1.7 库仑定律 即: (1.1) 比例系数k由实验确定 引入真空电容率或真空介电常量 则库仑定律可写作 其矢量形式为 (1.2) 1 2 12 2 12 ˆ q q F k r r 9 2 2 k 8.987510 (N m )/C 12 2 2 0 1 8.854187817 10 /( ) 4 C N m k 1 2 2 0 1 4 q q F r 1 2 2 0 1 ˆ 4 q q F r r
117库仑定律 当空间有两个以上的点电荷时,作用在某一点电荷上的总静电力,等 于其它各点电荷单独存在时对该点电荷所施静电力的矢量和。这是静电力 的叠加原理。 库仑定律是直接从实验总结出来的规律,是静电场理论的基础。库仑定 律与牛顿万有引力定律类似,也不是超距作用。按照现代物理学的观点, 相互作用是由场以有限速度传播的。 库仑定律和万有引力定律都是平方反比规律,从数量级上比较,引力要 弱得多,在氢原子内,电子和质子之间的静电力与万有引力的比值为 2.26×1039
1.1.7 库仑定律 当空间有两个以上的点电荷时，作用在某一点电荷上的总静电力，等 于其它各点电荷单独存在时对该点电荷所施静电力的矢量和。这是静电力 的叠加原理。 库仑定律是直接从实验总结出来的规律，是静电场理论的基础。库仑定 律与牛顿万有引力定律类似，也不是超距作用。按照现代物理学的观点， 相互作用是由场以有限速度传播的。 库仑定律和万有引力定律都是平方反比规律，从数量级上比较，引力要 弱得多，在氢原子内，电子和质子之间的静电力与万有引力的比值为 2.26×1039
1.21电场电场强度 121电场 电荷之间的相互作用是通过电场传递的,或者说电荷周围存在有电场, 在电场中的任何带电体,都受到电场的作用力 电荷上电场孑上电荷 电荷周围存在的能对其它带电体施加力的作用的特殊物质,称为电场 电场的性质 (1)对处于电场中的带电体有力的作用,这表明电场具有力的特性; (2)当带电体在电场中移动时,电场对其作功,这表明电场具有能的特性
1.2.1 电场 电场强度 1.2.1 电场 电荷之间的相互作用是通过电场传递的，或者说电荷周围存在有电场， 在电场中的任何带电体，都受到电场的作用力。 电荷周围存在的能对其它带电体施加力的作用的特殊物质，称为电场。 电场的性质： (1)对处于电场中的带电体有力的作用，这表明电场具有力的特性； (2)当带电体在电场中移动时，电场对其作功，这表明电场具有能的特性