Ο Robert P. Crease, μέλος του τμήματος φιλοσοφίας του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης στο Stony Brook και ιστορικός στο Εθνικό Εργαστήριο του Brookhaven, είχε ζητήσει σε έναν αριθμό φυσικών επιστημόνων να κατονομάσουν τα πιο υπέροχα πειράματα όλων των εποχών. Με βάση το κείμενο του George Johnson που δημοσιεύτηκε στο New York Times θα δούμε στη συνέχεια τα 10 πειράματα που ήρθαν πρώτα σύμφωνα με την παραπάνω έρευνα.
Πείραμα 3ο: Το πείραμα του Millikan με τις σταγόνες λαδιού
Πείραμα 3ο: Το πείραμα του Millikan με τις σταγόνες λαδιού
Από την αρχαία εποχή, οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει τα ηλεκτρικά φαινόμενα, είτε ως μια άπιαστη ουσία που ερχόταν από τον ουρανό με την αστραπή, είτε μπορούσε να παραχθεί απλά τρίβοντας μια βούρτσα στα μαλλιά μας. Το 1897 (σ’ ένα πείραμα που θα μπορούσε να έχει βρει τη θέση του στην παρούσα λίστα), ο Βρετανός φυσικός J. J. Thomson απέδειξε ότι ο ηλεκτρισμός είχε ως φορείς κάποια αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, τα ηλεκτρόνια. Ήταν όμως ο Αμερικανός επιστήμονας Robert Millikan εκείνος ο οποίος το 1909 μέτρησε το φορτίο τους.
Χρησιμοποιώντας έναν εκτοξευτή σταγονιδίων όπως αυτόν που εκτοξεύει γυναικεία αρώματα, εκτόξευσε μικροσκοπικές σταγόνες λαδιού μέσα σ’ ένα διαφανή θάλαμο. Στην κορυφή και τον πυθμένα του θαλάμου υπήρχαν μεταλλικές πλάκες συνδεδεμένες με μια μπαταρία, η οποία τις φόρτιζε τη μια θετικά και την άλλη αρνητικά. Κάθε σταγόνα αποκτούσε ένα μικρό ηλεκτρικό φορτίο από τον στατικό ηλεκτρισμό του αέρα καθώς περνούσε μέσα από αυτόν. Λόγω του φορτίου που αποκτούσε κάθε σταγόνα, μπορούσε να ελεγχθεί η ταχύτητα της πτώσης της, με κατάλληλη μεταβολή της τάσης των πλακών μέσω της μπαταρίας. (Όταν η ηλεκτρική δύναμη εξισορροπούσε τη δύναμη της βαρύτητας σε μια σταγόνα, η σταγόνα αιωρείτο μέσα στο θάλαμο.)
Ο Millikan παρατήρησε πάρα πολλές σταγόνες, μεταβάλλοντας την τάση και σημειώνοντας τα αποτελέσματα. Μετά από πολλές επαναλήψεις συμπέρανε ότι το φορτίο μπορούσε να υπάρξει μόνο σε καθορισμένες τιμές. Η μικρότερη από τις τιμές αυτές δεν ήταν τίποτε άλλο από το φορτίο του ηλεκτρονίου.
Χρησιμοποιώντας έναν εκτοξευτή σταγονιδίων όπως αυτόν που εκτοξεύει γυναικεία αρώματα, εκτόξευσε μικροσκοπικές σταγόνες λαδιού μέσα σ’ ένα διαφανή θάλαμο. Στην κορυφή και τον πυθμένα του θαλάμου υπήρχαν μεταλλικές πλάκες συνδεδεμένες με μια μπαταρία, η οποία τις φόρτιζε τη μια θετικά και την άλλη αρνητικά. Κάθε σταγόνα αποκτούσε ένα μικρό ηλεκτρικό φορτίο από τον στατικό ηλεκτρισμό του αέρα καθώς περνούσε μέσα από αυτόν. Λόγω του φορτίου που αποκτούσε κάθε σταγόνα, μπορούσε να ελεγχθεί η ταχύτητα της πτώσης της, με κατάλληλη μεταβολή της τάσης των πλακών μέσω της μπαταρίας. (Όταν η ηλεκτρική δύναμη εξισορροπούσε τη δύναμη της βαρύτητας σε μια σταγόνα, η σταγόνα αιωρείτο μέσα στο θάλαμο.)
Ο Millikan παρατήρησε πάρα πολλές σταγόνες, μεταβάλλοντας την τάση και σημειώνοντας τα αποτελέσματα. Μετά από πολλές επαναλήψεις συμπέρανε ότι το φορτίο μπορούσε να υπάρξει μόνο σε καθορισμένες τιμές. Η μικρότερη από τις τιμές αυτές δεν ήταν τίποτε άλλο από το φορτίο του ηλεκτρονίου.
http://tinanantsou.blogspot.gr/
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου