Charge is Quantised — Q = Ne
Marca una carga y obsérvala dividida por la carga elemental. Cuando el resultado sale entero se te muestran esos electrones; cuando no, se te muestra la fracción de electrón que no puede existir.
Cómo usar esta simulación
- Arrastra el control de carga y observa cómo se actualiza N = Q/e
- Pulsa 1,6×10⁻¹⁸ C para obtener un número entero limpio de electrones
- Pulsa 1,6×10⁻²⁰ C para ver una carga menor que el propio cuanto
- Pulsa 1,8×10⁻¹⁸ C para un valor que se divide en fracción y resulta por tanto imposible
Qué observar
- Solo los valores enteros de N corresponden a una carga que puede existir físicamente
- 1,6 × 10⁻²⁰ C sería una décima de electrón: por debajo del cuanto, y queda descartada
- 1,8 × 10⁻¹⁸ C se divide en 11,25 electrones, y ese cuarto sobrante es lo que lo hace imposible
- La menor carga no nula admisible es la propia e, con N = 1
- Las cargas grandes tienen un N tan enorme que la cuantización deja de ser visible
La física detrás
La carga solo se presenta en múltiplos enteros de la carga elemental e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C, de modo que toda carga observable cumple Q = Ne con N entero positivo. Dividir una carga propuesta por e es por tanto una comprobación además de un cálculo: 1,6 × 10⁻¹⁸ C da N = 10 y es admisible, mientras que 1,6 × 10⁻²⁰ C exigiría una décima de electrón y no puede darse. El cuanto es tan pequeño que las corrientes cotidianas implican valores de N del orden de 10¹⁸ en adelante, y por eso la carga parece continua fuera del laboratorio.