e是多少
基本电荷又称“基本电量”或“元电荷(elementary charge)”。在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,也是物理学的基本常数之一,常用符号e表示。基本电荷e = 1.6021766208(98)×10-19库仑(通常取e = 1.6×10-19C),是一个电子或一个质子所带的电荷量。任何带电体所带电荷都是e的整数倍或者等于e。(夸克除外,它是已知唯一的基本电荷非整数的粒子)
基元电荷,电荷 [diàn hè] 的天然单位,基本物理常量之一,记为e,
其值为:1.60217733×10^(-19) 库仑。
该物理常量于1910年由美国实验物理学家 R.A.密立根 ( R.A.Millikan,1868~1953 ) 通过油滴实验精确测定,并认证其“基元性”。
电子的电荷为(-1)个基元电荷,质子的电荷为(+1)个基元电荷,已发现的全部带电亚原子粒子的电荷都等于基元电荷的整数倍值。
测定元电荷
密立根以其实验的精确著名。从1907年一开始,他致力于改进威耳逊云雾室中对α粒子电荷的测量甚有成效,得到卢瑟福的肯定。卢瑟福建议他努力防止水滴蒸发。
1909年,当他准备好条件使带电云雾在重力与电场力平衡下把电压加到10000伏时,他发现的是云层消散后“有几颗水滴留在机场中”,从而创造出测量电子电荷的平衡水珠法、平衡油滑法,但有人攻击他得到的只是平均值而不是元电荷。
1910年,他第三次作了改进,使油滴可以在电场力与重力平衡时上上下下地运动,而且在受到照射时还可看到因电量改变而致的油滴突然变化,从而求出电荷量改变的差值;
1913年,他得到电子电荷的数值:e =(4.774 ± 0.009)× 10-10 esu ,这样,就从实验上确证了元电荷的存在。
他测的精确值最终结束了关于对电子离散性的争论,并使许多物理常数的计算获得较高的精度。
自然常数
自然常数,符号e,为数学中一个常数,是一个无限不循环小数,且为超越数,其值约为2.718281828459045。它是自然对数函数的底数。有时称它为欧拉数(Euler number),以瑞士数学家欧拉命名;也有个较鲜见的名字纳皮尔常数,以纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔(John Napier)引进对数。它就像圆周率π和虚数单位i,是数学中最重要的常数之一。
e对于自然数的特殊意义
所有大于2的2n形式的偶数存在以e为中心的共轭奇数组,每一组的和均为2n,而且至少存在一组是共轭素数。
可以说是素数的中心轴,只是奇数的中心轴。
素数定理
自然常数也和质数分布有关。有某个自然数a,则比它小的质数就大约有个。在a较小时,结果不太正确。但是随着a的增大,这个定理会越来越精确。这个定理叫素数定理,由高斯发现。
完全率
设完全图内的路径总数为W,哈密顿路总数为h,则W/h=e,此规律更证明了e并非故意构造的,e甚至也可以称呼为是一个完全率。与圆周率有一定的相类似性,好像极限完全图就是图论中的圆形,哈密顿路就是直径似的,自然常数的含义是极限完全图里的路径总数和哈密顿路总数之比。
双曲函数
双曲函数是自然常数价值的重要体现。它可以解决很多问题。如:
阻力落体
在空气中由静止开始下落的小石块既受重力的作用又受到阻力的作用。设小石块的质量为 ,速度为 ,重力加速度为 ,所受空气阻力假定与 正比,阻尼系数为 。设初始时刻小石块静止。求其小石块运动速度与时间的关系。