Millikanův experiment

Tento experiment z roku 1911 představuje přímý způsob stanovení elementárního náboje. Elementární náboj byl však zjišťován i jinými způsoby.Vlastně se jednalo o experimenty při nichž experimentátor vytvořil mlhovinu a sledoval např. srážení kapiček vody na zrnkách prachu či změnu objemu plynu v různých podmínkách. Takovýmto experimentátorem byl např.: Aikents , který se pokoušel změřit elementární náboj pomocí prachových zrnek či Thomson, který jako první změnil ionu e. Všichni Millikanovi předchůdci však měli něco společného, byl to jejich pohled na mlhovinu. Mlhovinu totiž chápali jako celek. Millikanův pohled na celý experiment byl odlišný. Soustředil se totiž pouze na 1 kapénku oleje, glycerinu nebo rtuti.

K  pozorování pohybu kapénky Millikan sestrojil aparaturu, která se skládala ze dvou vodorovně orientovaných desek kondenzátoru mezi něž jsou vstřikovány drobné olejové kapičky, mikroskopu, který je umístěn u kondenzátoru a pomocí něhož jsou kapénky pozorovatelné pouhým okem, stojan, který drží celou vakuovou komoru s kondenzátorem, rozstřikovacího zařízení, zdroje napětí, zdroje ionizujícího záření.

Experiment začíná vstříknutím kapének oleje rozprašovačem do vakuové komory (při rozstříknutí dochází ke tření a tak vzniká na částicích elektrický náboj). Elektricky nabité částice se začnou pohybovat vlivem gravitace směrem dolů (jak můžeme sledovat pod mikroskopem). Po zapnutí zdroje napětí však můžeme sledovat, že některé kapénky se začnou pohybovat k  nabité desce kondenzátoru (směrem vzhůru). Právě tyto kapénky nás začnou zajímat a začneme měřit například jejich dráhu v konstantním čase při vypnutém a zapnutém elektrickém poli. Z naměřených výsledků sestavíme histogram. Celý pokus nejen že měří elektický náboj, ale také dokazuje kvantování energie, což je patrné z histogramu. Naměřené hodnoty se totiž budou nápadně blížit násobkům elementárního náboje (při správném měření).

 

 

 

 

Použitá literatura:

Rudolf Faukner - Moderní fysika

Doc. Ing. Ivan Štol, Csc. – Elektřina a magnetismus