P6.1.2 Doświadczenie Millikana – Leybold

Opis

P6.1.2.1 Określanie ładunku elektrycznego urządzenia według Millikana oraz badanie ich ilości. Sprawdzanie efektu wstrzymania napięcia i spadających obrotów.

P6.1.2.2 Określanie ładunku elektrycznego urządzenia według Millikana oraz badanie ich ilości.

Pomiar wzrostu i spadku prędkości.

P6.1.2.3 Określanie ładunku elektrycznego urządzenia według Millikana oraz badanie ich ilości. Pomiar wstrzymania napięcia i zmniejszania prędkości za pomocą CASSY

P6.1.2.4 Określanie ładunku elektrycznego urządzenia według Millikana oraz badanie ich ilości. Pomiar wzrostu i spadku napięcia przy pomocy CASSY

Dzięki swojej metodzie kropli oleju, R. A. Millikan zdołał zademonstrować kwantową naturę niewielkich ilości elektryczności w 1910. Spowodował, że naładowana kropla oleju została zawieszona w pionowym polu elektrycznym kondensatora płytowego i na podstawie promienia r i pola elektrycznego E wyznaczył ładunek q zawieszonej kropli:

Odkrył, że q występuje tylko jako pełna wielokrotność ładunku elektronu e. Doświadczenie to jest dostępne tutaj w dwóch odmianach.

Odmiana P6.1.2.1 i P6.1.2.3, pole elektryczne

jest obliczane z napięcia U na kondensatorze płytowym na którym obserwowana kropla oleju zaczyna się unosić. Następnie mierzona jest stała prędkość opadania v1 kropli gdy pole elektryczne jest wyłączone, aby wyznaczyć promień. Z równowagi pomiędzy siłą grawitacji i tarciem Stokes’a, wyprowadzamy równani

W odmianie P6.1.2.2 i P6.1.2.4, obserwowane są krople oleju, które nie są ściśle zawieszone, lecz wznoszą się z niską prędkością v2. Dla tych kropli ma zastosowanie następujący wzór:

Dodatkowo, mierzona jest prędkość opadania v1, jak w odmianie P6.1.2.1 i P6.1.2.3. Dokładność pomiarowy dla ładunku q może być zwiększona poprzez kolejne wznoszenie i opadanie badanej kropli oleju kilka razy i zmierzenie całkowitych czasów wznoszenia i opadania.