ניסוי טיפת שמן של מיליקן

עד שנת 1907 לא היה ידוע על ערך המטען הכלול באלקטרונים, אלא רק על היחס בין המטען והמסה שלו. חוקרים בעלי שם רבים, כמו הפיזיקאי האנגלי י. י. תומסון ניסה לקבוע את ערכו של ה- לחייב מ אלקטרונים, אך ללא הצלחה.

בסביבות 1897, תומסוןמצאתי האלקטרונים: חלקיקים יְסוֹדִי וטעונים שלילית. היא גם הצליחה לקבוע את הניסוי יחס טעינה למסה מכשירי חשמל. יתר על כן, באמצעות תא ענן, הוא הצליח להשיג ערכי טעינה קרובים מאוד למה שידוע כיום. התוצאה הניסיונית הטובה ביותר שלה הייתה בערך 1.1.10^-19 Ç.

עם זאת, הערך הידוע כיום של המטען האלקטרוני נקבע רק במדויק על ידי הפיזיקאי האמריקאי. רוברט אנדרוס מיליקן (1868-1953) בשנת 1909. התגלית זיכתה אותו בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1923. הניסוי שלו נודע בשם ניסוי טיפת שמן.

לְנַסוֹת

כמה ניסיונות שכללו טיפות מים ושלושה מערכי ניסוי שונים היו נחוצים כדי שמיליקן יכלול את הניסוי שלו. מערך הניסוי הסופי שלו היה מַרסֵס (סוג של ממטרה) המסוגל קורטשמן ב קָטָןטיפות, שהושקו לקראת א קַבָּל ב צלחותמַקְבִּיל מלא אוויר ומופעל על ידי סוללות שיצרו כמה עשרות אלפי וולט מתח חשמלי.

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

כאשר ריססו, נותרו כמה טיפות מְחוּשׁמָל לְכָל חיכוך והציג א חוֹסֶר אִזוּן ב עומסים. חיוב עודף זה הגיב ל שדה חשמלי חיצוני עם א כוח חשמלי ששיגר אותם כלפי מעלה או מטה, על פי סימן המטען שנמצא בתוכם.

עבור כמה טיפות, לעומת זאת, הכוחות מִשׁקָל, חשמלי, צִיפָה ו חיכוך האוויר היה קרוב לביטול, מה שגרם להם לעלות או ליפול לאט מאוד ומאפשרים מדידות מדויקות של קוטרו ומסתו, שהיו חלק מהצעדים הדרושים לקביעת המטען האישי של כל אחד מהם יְרִידָה.

עם תוצאות הניסוי ביד, Millikan הבין כי ערכי המטען החשמלי שנקבעו בניסוי בטיפות השמן היו תמיד מכפילים של ערך קטן יותר: 1,59.10^-19 Ç.

התוצאות שהושגו על ידי מיליקן יכלו לתמוך ב כימות של מטען חשמלי ומחקר מוגבר הקשור לתופעות בעלות אופי חשמלי.

* אשראי תמונה: נפתלי / Shutterstock.com

מאת רפאל הלרברוק
בוגר פיזיקה

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

הלרברוק, רפאל. "ניסוי טיפת שמן של מיליקן"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/experimento-gota-oleo-millikan.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.