Experimento De Millikan

EXPERIMENTO DE MILLIKAN

La determinación de la carga eléctrica, fue determinada por Millikan en 1906, esta determinación se realizó mediante un experimento”el experimento de la gota de aceite” para medir la carga elemental (la carga del electrón).

El experimento consistía en inyectar gotitas de aceite con un pulverizador de perfume dentro del espacio comprendido entre dos placas metálicas paralelas y horizontales.

Dichas placas se hallaban conectadas a los terminales de una fuente eléctrica de alta tensión, de tal manera que una de ellas estuviese cargada positivamente y la otra negativamente. Las gotitas eran iluminadas brillantemente (a través de un filtro que eliminaba el paso de rayos térmicos que de otra manera podrían establecer corrientes por convección) y las observó con un microscopio horizontal. Al pasar por el chorro del pulverizador, las gotitas se cargaban eléctricamente por la fricción, cada gotita había ganado o perdido algunos electrones. Las que no lo habían logrado, podían ser cargadas con la ayuda de un haz de rayos X proyectado sobre ellas. Las gotitas, por estar cargadas, eran atraídas hacia arriba o hacia abajo por la plancha de carga contraria. Supongamos que era atraída hacia arriba. La fuerza de atracción se ajustó cuidadosamente regulando la tensión de la corriente aplicada, hasta que equilibraba exactamente el peso de la gotita.

La fuerza de atracción depende de la distancia que hay entre las placas, la tensión de la fuente eléctrica (ambas pueden medirse con facilidad) y la carga que posee la gotita. En consecuencia, para una gotita estacionaria podrá calcularse la carga siempre que se conozca la masa. Ahora debía medir la masa de cada gota La masa de todo objeto es igual al producto del volumen por la densidad. Millikan obtuvo la densidad de un aceite determinado que usó en varias formas comprobó que las gotitas eran perfectamente esféricas. El volumen de la esfera está en función del radio. Por lo que, era necesario medir el radio de una gota para determinar su masa.

Así, pues, Millikan tuvo que encontrar el radio apelando a un método indirecto: desenchufó la corriente, de modo que la gotita se hundió por gravedad y midió su velocidad de caída. Existe una fórmula que relaciona la fuerza retardante (resistencia del aire) que actúa sobre una esfera que avanza constantemente con su radio, la que suministró a Millikan el radio de la gotita que estaba investigando. Al final obtuvo lo que necesitaba para medir la carga existente sobre una gotita de aceite. Entonces repitió el experimento centenares de veces y obtuvo gran cantidad de resultados diferentes. Esto no quiere decir que el experimento tuviese errores. Era simplemente que las diferentes gotitas ganaban o perdían distintas cantidades de electrones.

Todos los resultados demostraron ser simples múltiplos (entre 5 y 20 veces) de una carga básica: 1,602 x 10-19 culombios.

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