Experiment de Millikan: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Correcció referència
Línia 7:
El 1896, el físic britànic [[Joseph John Thomson]] (1856-1940) dugué a terme una sèrie d'experiments que indicaren que els [[raigs catòdics]] eren realment partícules úniques i no pas ones, àtoms o molècules, tal com es creia anteriorment. Thomson realitzà bones estimacions tant de la càrrega de l'electró com de la seva massa, i trobà que les partícules dels raigs catòdics –les quals anomenava «corpuscles»– tenien potser una mil·lèsima part de la massa de l'ió menys massiu conegut, l'[[ió hidrogen]]. Mostrà que la seva proporció càrrega/massa era independent del material del càtode.<ref>{{Ref-publicació|cognom = Thomson|nom = J.J.|article = Cathode Rays|publicació = Philosophical Magazine|url = http://web.lemoyne.edu/~giunta/thomson1897.html|data = 1897|pàgines = 293-316|volum = 44}}</ref>
 
Una vegada determinada la relació càrrega/massa el problema a resoldre era evident, determinar per separat la massa i la càrrega de l'electró. La primera determinació de la càrrega de l'electró es deu al físic anglès [[John Sealy Edward Townsend]] (1868-1957), alumne de J.J. Thomson, que publicà el seu resultat el 1897.<ref>{{Ref-publicació|cognom = Townsend|nom = J.S|article = On Electricity in Gases and the Formation of Clouds in Charged Gases|publicació = Proc. Cambridge Phil. Soc|url = |data = 1897|pàgines = 244-258|volum = 9}}</ref> El seu experiment consistí en mesurar dues quantitats: La càrrega total d'un nigul de vapor d'aigua format per expansió d'un gas ionitzat; i el nombre de gotes del nigul. La hipòtesi en què es basà fou suposar que cada gota s'havia condensat sobre un únic ió. Així resultava que dividint la càrrega total pel nombre de gotes (igual al nombre d'ions) donaria el valor de la càrrega d'un d'ells. El valor obtingut per Townsend difereix en un factor 2 del valor acceptat actualment.<ref name=":0">{{Ref-llibre|cognom = Hughes|nom = V.W|títol = Atomic and Electron Physics: ATOMIC SOURCES AND DETECTORS|url = https://books.google.cat/books?id=Von-ZO2KfbcC&vq=millikan&hl=ca&source=gbs_navlinks_s|edició = |llengua = |data = 1967|editorial = Academic Press|lloc = |pàgines = |isbn = 9780080859774}}</ref>
 
[[Fitxer:Millikan.jpg|thumb|Robert Andrews Millikan (1923)]]
 
Aquest mètode fou modificat pel mateix J.J. Thomson i pel físic anglès [[Harold Albert Wilson]]''' '''(1874–1964).<ref>{{Ref-publicació|cognom = Wilson|nom = H.A|article = Charge on the Ions Produced in Air by RontgenRöntgen Rays|publicació = Phil. Mag.|url =http://www.plasma.uaic.ro/topala/articole/HA%20Wilson%201903.pdf |data = 1903|pàgines = 429-441.|volum = 5}}</ref> Wilson afegí plaques a sota i a sobre el nigul de manera que podia carregar-les i produir un [[camp elèctric]] uniforme vertical en l'espai ocupat pel nigul. La velocitat de caiguda del núvol la mesurà amb i sense el camp elèctric i, suposant la validesa de la [[llei de Stokes]], el valor de la càrrega es pot calcular a partir de l'equació de la força.<ref name=":0" />
 
El físic nord-americà Robert A. Millikan s'interessà en el problema de la determinació de la càrrega de l'electró durant una estada d'un any a Europa el 1895. L'octubre assistí a Berlín a una sèrie de lliçons sobre física teòrica impartides per [[Max Planck]] (1858-1947) en relació als raigs catòdics. De tornada als Estats Units passà a treballar d'assistent d'[[Albert Abraham Michelson]] (1852-1931) a la [[Universitat de Chicago]]. El següent any J.J. Thomson determinà la naturalesa corpuscular dels raigs catòdics. El 1906 Millikan decidí millorar el mètode de Wilson emprant una bateries més potents, de 1600-3000 V, per produir un camp elèctric més intens entre plaques separades 5 mm. Treballant amb el seu alumne de doctorat [[Louis Begeman]] (1865-1958) obtingueren valors més precisos.<ref>{{Ref-publicació|cognom = Millikan|nom = R.A.|article = On the Charge Carried by the Negative Ion of an Ionized Gas|publicació = Phys. Rev.|url = http://authors.library.caltech.edu/9601/1/MILpr08.pdf|data = 1908|pàgines = 197-198|cognom2 = Begeman|nom2 = L|volum = 26}}</ref><ref name=":6">{{Ref-llibre|cognom = Heering|nom = P.|títol = Constructing Scientific Understanding Through Contextual Teaching|url = https://books.google.cat/books?id=zXK-tLclDOUC&vq=millikan&hl=ca&source=gbs_navlinks_s|edició = |llengua = |data = 2007|editorial = Frank & Timme GmbH|lloc = |pàgines = |isbn = 9783865961181|cognom2 = Osewold|nom2 = D}}</ref>