Ανάμεσα στο 1909 και το 1913 ο Robert Millikan μέτρησε πρώτος το στοιχειώδες φορτίο e με σταγονίδια λαδιού ανάμεσα σε δύο φορτισμένες πλάκες. Έδειξε ότι το φορτίο είναι κβαντισμένο, ακέραιο πολλαπλάσιο του e.
Β΄ Λυκείου · Φυσική θετικών · 25 λεπτά
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
ΧΡΟΝΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ 1909 – 1913, Πανεπιστήμιο του Σικάγου
Τι έγινε
Η συσκευή: δύο παράλληλες μεταλλικές πλάκες, η πάνω με μικρή τρύπα από την οποία περνούν σταγονίδια λαδιού, φωτισμένα και παρατηρούμενα με μικροσκόπιο.
Τα σταγονίδια φορτίζονται με τριβή στο ακροφύσιο του ψεκαστήρα.
Χωρίς πεδίο σε μια σταγόνα ασκούνται το βάρος mg και η αντίσταση του αέρα F = 6πμrυ, που μεγαλώνει με την ταχύτητα.
Όταν η αντίσταση εξισωθεί με το βάρος, η σταγόνα πέφτει με σταθερή οριακή ταχύτητα: (4/3)πr³ρg = 6πμrυ, απ' όπου βρίσκουμε την ακτίνα.
Με τάση στις πλάκες προστίθεται η ηλεκτρική δύναμη qE· η σταγόνα αποκτά νέα οριακή ταχύτητα υ΄ και από αυτήν υπολογίζεται το φορτίο q.
Με πολλές μετρήσεις κάθε φορτίο βγήκε ακέραιο πολλαπλάσιο του e, ίσο κατά απόλυτη τιμή με το φορτίο του ηλεκτρονίου.
Για την εργασία αυτή ο Millikan πήρε το βραβείο Νόμπελ το 1923.
Ότι το ηλεκτρικό φορτίο είναι κβαντισμένο: κάθε σταγόνα είχε φορτίο ακέραιο πολλαπλάσιο του στοιχειώδους φορτίου e, που βρέθηκε ίσο κατά απόλυτη τιμή με το φορτίο του ηλεκτρονίου.
Πώς βρίσκει ο Millikan την ακτίνα της σταγόνας;
Χωρίς πεδίο η σταγόνα πέφτει με σταθερή οριακή ταχύτητα, όταν το βάρος της εξισώνεται με την αντίσταση του αέρα 6πμrυ. Μετρώντας αυτή την ταχύτητα υπολογίζει την ακτίνα r.
Γιατί τα σταγονίδια λαδιού είναι φορτισμένα;
Φορτίζονται από την τριβή τους με το ακροφύσιο του ψεκαστήρα που ψεκάζει το λάδι.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.