Cari tahu apa itu eksperimen Millikan

Itu percobaan millikan atau percobaan tetes minyak dilakukan oleh fisikawan Robert Andrews Millikan dan Harvey Fletcher pada tahun 1909 untuk menentukan muatan elektron (meskipun pada tahun 1911 mereka menerbitkan versi percobaan yang diperbarui dan ditingkatkan and awal). Pengalaman ini masih dianggap hari ini sebagai salah satu eksperimen paling indah dalam fisika. Dalam pelajaran ini dari seorang GURU kita akan melihat apa itu eksperimen Millikan? Sederhananya, apa yang coba dipelajari Millikan ketika dia mengangkatnya dan apa yang sebenarnya dia temukan. Jika Anda ingin tahu apa isi eksperimen elegan ini, baca terus!

Tentukan muatan listrik elektron Itu penting untuk pengembangan fisika karena itu adalah salah satu konstanta dasar ilmu ini. Seperti kebanyakan penemuan, Millikan tidak menemukan muatan listrik dalam semalam, melainkan memanfaatkan pengetahuan dan hipotesis yang diajukan oleh orang-orang sezamannya.

Pertama-tama, seorang fisikawan Inggris bernama J. J

Thomson pada tahun 1897 ia telah mendemonstrasikan hubungan muatan-massa elektron, tetapi tidak satu pun dari keduanya secara terpisah. Dengan demikian, para peneliti pada waktu itu berangkat untuk menemukan secara terpisah salah satu dari dua nilai ini (muatan atau massa), karena yang lain dapat dengan mudah dihitung dari hubungan yang ditemukan oleh Thomson.

Kedua, fisikawan bertanya-tanya apakah muatan listrik adalah magnitudo kontinu atau diskrit. Besaran kontinu adalah besaran yang memiliki keadaan antara tak terhingga, seperti berat atau ketinggian, yang dapat kita ambil sebanyak tempat desimal yang dimungkinkan oleh instrumen yang kita ukur. Sebaliknya, besaran diskrit adalah besaran yang dapat dibagi hingga suatu batas berhingga, seperti dengan contoh jumlah orang yang menghadiri pesta (hanya dapat mengambil nilai bilangan bulat (dua puluh, lima belas, seratus)). Beberapa fisikawan, seperti Edison, percaya bahwa muatan pada elektron harus kontinu, tetapi Millikan percaya sebaliknya.

Oleh karena itu, tujuan percobaan Millikan adalah memutuskan tidak hanya nilai muatan elektronik tetapi juga bahwa itu adalah besaran diskrit.

Pentingnya konstanta fisik ini begitu besar sehingga pada tahun 1923, Millikan, memenangkan Hadiah Nobel dalam fisika, sebagian karena eksperimen ini dan studi yang dilakukan timnya dari eksperimen tersebut dan tentang efek fotolistrik.

Untuk memulai eksperimennya, Millikan merancang sebuah peralatan dengan bagian berikut:

• Alat penyemprot. Instrumen ini memungkinkan Millikan untuk mendapatkan tetesan minyak yang sangat kecil (dalam orde mikrometer), yang diperlukan agar eksperimennya berhasil.
• Ruang komposisi dikendalikan, untuk menghindari dispersi tetes dan gangguan udara luar.
• Dua pelat sejajar, satu bermuatan positif, di atas, dan yang lain negatif, di bawah. Pelat atas memiliki lubang untuk melewati tetesan minyak dan keduanya terhubung ke catu daya terus menerus beberapa ribu volt.
• Di antara dua pelat sejajar, Millikan meletakkan a mikroskop untuk mengamati jatuhnya tetesan kecil.

Millikan melewatkan minyak melalui botol semprot, membentuk molekul kecil. Molekul-molekul ini masuk ke dalam ruangan dan dari sana ke pelat bermuatan positif. Sekarang mereka harus memilih setetes untuk bekerja. Berkat iradiasi sinar-X, tetesan menjadi bermuatan ketika melewati lubang di pelat positif. Tepat saat tetesan itu mencapai puncak celah yang dibentuk oleh kedua lempeng itu, peneliti menyesuaikan medan listrik sampai drop tetap diam atau keseimbangan statis. Ini terjadi ketika gaya listrik sama dan berlawanan dengan gaya gravitasi. Gaya yang menyeimbangkan jatuhnya tetesan minyak ini, menurut definisi, besarnya sama dan muatannya berlawanan dengan muatan elektron.

Jadi tujuan dasar dari percobaan ini adalah membuat setetes minyak mengapung, menyeimbangkan gaya gravitasi dengan gaya listrik dari medan yang diterapkan.

Dengan mengulangi percobaan ini berkali-kali dan dengan beberapa tetes dengan ukuran yang berbeda, Millikan dan timnya sampai pada hasil bahwa muatan listrik selalu mengambil nilai yang sama dengan kelipatan bilangan bulat dari muatan dasar: itu dari elektron. Nilai yang diperoleh Millikan dan timnya adalah 1,5924·10^-19 C; nilai ini berada dalam satu persen kesalahan dari nilai yang diterima saat ini, yaitu 1,602176487.10^-19 C.

Kesalahan kecil ini diyakini karena Millikan menggunakan nilai viskositas yang salah untuk atmosfer di dalam ruangan. Selanjutnya, besarnya ini ternyata memiliki nilai diskrit, seperti yang telah diprediksi Millikan dan bertentangan dengan apa yang dia pikirkan Edison.