Varauksen mittaaminen
Minkälainen varaus elektronilla on?
Sähkövarausta ei voi nähdä. Ennen kuin on liian myöhäistä. Kelataanpa taaksepäin. Katso tuota pientä, sinistä kipinää. Siinä muutama elektroni hyppii ovennupista Philipin käteen.
Auts! Kelataan vielä vähän taaksepäin. Tässä vaiheessa Philipin kehossa on positiivinen sähkövaraus. Mutta emme pysty oikeasti näkemään sitä, vai mitä? Ellei meillä ole ELEKTROSKOOPPIA!
Rakennetaan sellainen. Tässä kaikki, mitä tarvitset: Lasipurkki. Pahvinpala. Sakset. Metalliklemmari.
Vähän alumiinifoliota. Ja eristysteippiä. Tee pahvista purkin kansi. Suorista klemmari, tee siitä koukku, J-kirjaimen muotoinen. Leikkaa alumiinifoliosta kaksi soikiota.
Tee soikioihin varovasti reiät, ja ripusta ne klemmarin koukkuun. Kyllä, juuri noin. Aseta koukku pahvikannen läpi alapuolelta ja laita kansi purkin päälle. Teippaa kansi ja koukku teipillä. Rypistä nyt loput alumiinifoliosta palloksi, ja laita se klemmarin pään ympärille.
Juuri noin, valmista tuli. Sinulla on elektroskooppi! Katsotaan, miten se toimii. Jotta voimme tehdä sen, tarvitsemme jotain sähköisesti varautunutta. Kuten kamman.
Kampaa hiuksesi, Philip! Kun kampaat hiuksiasi, elektronit hiuksissasi hyppäävät kampaan. Hiuksissa on nyt positiivinen varaus, ja kammassa negatiivinen varaus. Pidä kampaa alumiinipallon lähellä, koskematta sitä. Katso nyt alumiinisoikioita purkin sisällä!
Ne liikkuvat! Ota kampa pois, ja ne palautuvat alkuperäiseen asentoon. Näin siis tapahtuu: Kammassa on paljon elektroneja. Elektronit ovat negatiivisesti varautuneita. Ja negatiiviset varaukset haluavat olla mahdollisimman kaukana toisistaan.
Samanlaiset varaukset hylkivät toisiaan. Kun alumiinipallon elektronit havaitsevat kamman negatiivisten varausten läsnäolon, ne pakenevat sitä. Päästäkseen mahdollisimman kauas kammasta, elektronit liikkuvat alaspäin, alumiinisoikioihin. Nyt soikioissa on liikaa elektroneja. Ja mitä tapahtuu samantyyppisten varausten kanssa?
Ne hylkivät toisiaan. Oikeasti elektronit hylkivät toisiaan sellaisella voimalla, että kaikki alumiinisoikiot siirtyvät pois toistensa luota. Joten, vaikka on totta, että sähkövarausta ei voi nähdä, sen voi havaita elektroskoopin avulla.