¿Cuál es el concepto básico del experimento de la gota de aceite de Millikan?

Robert A. Millikan realizó un experimento de caída de aceite en 1909 para medir la carga eléctrica de un electrón.

El concepto básico del experimento es muy sencillo. El objetivo del experimento fue observar pequeñas gotas de aceite cargadas entre dos electrodos metálicos horizontales. Inicialmente, las gotas de aceite se dejan caer entre las placas en ausencia de campo eléctrico. Debido a la gravedad, aceleran primero, pero gradualmente disminuyen debido a la resistencia del aire. Luego, calculamos la velocidad terminal de la gota de aceite. Dado que a la velocidad terminal, la caída de aceite no está acelerando, por lo que la fuerza total que actúa sobre ella debe ser cero. Por lo tanto, la fuerza gravitacional debe ser igual a la resistencia del aire (arrastre).

Ahora se produce un campo en la cámara con la tensión de alimentación. Una caída de aspecto probable se selecciona y se mantiene en el medio del campo de visión ajustando el voltaje. Si las fuerzas eléctricas equilibran la fuerza gravitacional, la caída se suspende en el aire. Si la fuerza eléctrica aplicada es mayor que las fuerzas hacia abajo, algunas de las gotas (las cargadas) comenzarán a subir. Ahora la fuerza eléctrica actuará hacia arriba, la gravedad y las fuerzas viscosas actuarán hacia abajo. También en este caso, la fuerza total que actúa sobre él debe ser cero. (intenta ver esto)

Millikan repitió el experimento no. De veces, cada vez varía la fuerza de los rayos X ionizando el aire. Como resultado no. De los electrones que se unen a la gota de aceite variaban. Luego obtuvo varios valores de carga y se encontró que era un múltiplo de 1.6 X 10 ^ -19 C.

La belleza del experimento de la gota de aceite es que es una demostración práctica simple y elegante de que la carga está realmente cuantificada. En 1923, Millikan ganó el Premio Nobel de Física en parte debido a este experimento.

El experimento de la gota de aceite fue realizado originalmente por el físico estadounidense Robert A. Millikan en 1909. Mide el tamaño de la carga en un solo electrón. El aparato consiste en un atomizador, que ayuda a rociar pequeñas gotas. Por medio de un telescopio de corta distancia focal, se pueden ver las gotitas.

El experimento consistió en equilibrar la fuerza gravitatoria hacia abajo con la flotabilidad hacia arriba y las fuerzas eléctricas en pequeñas gotas de aceite cargadas suspendidas entre dos electrodos metálicos. Dado que se conocía la densidad del petróleo, las masas de las gotitas y, por lo tanto, sus fuerzas gravitacionales y de flotación, se podían determinar a partir de los radios observados. Usando un campo eléctrico conocido, Millikan y Fletcher podrían determinar la carga de las gotas de aceite en equilibrio mecánico. Al repetir el experimento con muchas gotas, confirmaron que todas las cargas eran múltiplos de algún valor fundamental y calcularon que era 1.5924 × 10−19 C, dentro del uno por ciento del valor actualmente aceptado de 1.602176487 × 10−19 C. Propuso que este era el cargo de un solo electrón.

Para una mayor comprensión, puedes ver este video: Experimento de la gota de aceite de Millikan