Ultimo aggiornamento: 20 aprile 2010

Storia della Fisica

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L'esperimento dell'anno

- 2010 -


Cento anni fa  Robert Millikan fece la misura indiretta la carica dell'elettrone  e dimostrò la natura discreta dell'elettricità : l'esperimento sconfisse le teorie del fluido elettrico e diventò uno dei fondamenti sperimentali della meccanica quantistica.

L'apparecchiatura per l'esperimento  era costituita da:

  1. un condensatore piano collegato ad una differenza di potenziale variabile

  2. uno spruzzatore che attraverso un piccolo foro al centro dell'armatura superiore  del condensatore  fa penetrare nel condensatore   goccioline d'olio
  3. una lampada  che illumina lo spazio tra le piastre ed un microscopio  che permette di visualizzare il moto delle gocce elettrizzate per strofinio. Esse  a seconda del segno della carica distribuita sulla loro superficie e del campo elettrico tra le armature si muovono all'interno del condensatore verso l'alto o verso il basso .Millikan si accorse che applicando alle piastre un forte campo elettrico era possibile rallentare la caduta di alcune gocce, fino a renderle visibili nell'obiettivo: erano quelle la cui relazione tra la carica e la massa  poteva equilibrare la forza gravitazionale e quella elettrica.

Era così stata  inventata una microbilancia con cui era possibile misurare la carica elettrica portata da ogni singola gocciolina..

Le gocce bilanciate dal campo appaiono nel microscopio come stelle in un fondo scuro, e se alcune cadevano più rapidamente di altre era perchè”queste ultime portano sulle loro spalle due, tre, quattro o cinque......elettroni invece di uno”.

Millikan  misurando la velocità di caduta della goccia e conoscendo i valori delle costanti fisiche in gioco, cioè la densità e la viscosità dell'aria, la densità dell'olio e l'accelerazione di gravità, ricavò  per l'elettrone il valore ben noto

e= 4,77x1010 e.u.s.=1,59x10-19 coulomb.

e concluse “ tali cariche erano sempre, nei limiti degli errori del cronometro, multipli esatti della più piccola carica osservata su una goccia”.

“..tra tutte le costanti fisiche ve ne  sono due, che tutti riconosceranno di fondamentale importanza: una è la velocità della luce, che compare ora in molte equazioni fondamentali della fisica teorica, e l'altra è la carica elettrica ultima, o elementare, la conoscenza della quale rende possibile una determinazione dei valori assoluti di tutti i pesi atomici e molecolari, del numero assoluto di molecole in un dato peso di una qualsiasi sostanza, dell'energia cinetica di ogni molecola ad una data temperatura...

R.Millikan -Autobiografia

archivio esperimenti: anno 2007 , anno 2008