Robert Andrews Millikan

Biografia

Robert Andrews Millikan(White) (n. Morrison, Illinois; 22 de marzo de 1868 - † San Marino, California;19 de diciembre de 1953) fue un físico estadounidense que ganó el Premio Nobel de Física en 1923primordialmente por su trabajo para determinar el valor de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico. También investigó los rayos cósmicos.
En 1907 inició una serie de trabajosdestinados a medir la carga del electrón, estudiando el efecto de loscampos eléctrico y gravitatorio sobre una gota de agua (1909) y de aceite (1912), y deduciendo de sus observaciones el primer valor preciso de la constante "eléctrica elemental". Obtuvo además la primera determinación fotoeléctrica del cuanto de luz, verificando la ecuación fotoeléctrica de Einstein (1916), y evaluó la constante "h"de Planck.
Recibió por todo ello numerosos reconocimientos, entre los que destaca el premio Nobel de Física en 1923. Realizó además estudios sobre la absorción de los rayos X, el movimiento browniano de los gases, el espectro ultravioleta y, en los últimos años de su vida, investigó la naturaleza de los rayos cósmicos, precisando la variación estacional de su intensidad con la altitud.
En 1896se integró al Departamento de Física de la Universidad de Chicago, donde fue nombrado profesor en 1910. Desde 1921, hasta su jubilación en 1945 como profesor emérito, ocupó la dirección del Norman Bridge Laboratory de Física en el Instituto de Tecnología de California de Pasadena, de cuyo consejo ejecutivo fue asimismo presidente. Bajo su dirección, la institución se convirtió en uno de loscentros de investigación más prestigiosos a escala mundial.
Estudió en un principio la radiactividad de los minerales de uranio y la descarga en los gases. Luego realizó investigaciones sobre radiaciones ultravioletas.
Carga del electrón (Millikan)

En 1911 Millikan realizó su famoso experimento de la gota de aceite.
Dicho experimento consistió en dejar caer gotas de aceite desde una cierta altura.Las gotas, como es lógico, caían por efecto de su peso, debido a la gravedad terrestre. Sin embargo, si al mismo tiempo se conectaba un campo eléctrico dirigido hacia arriba se producía una fuerza eléctrica de repulsión que tendía a hacer que la gota se moviera hacia arriba. En función del tamaño de la gota y de la fuerza eléctrica podían ocurrir tres cosas:
¤ Si la fuerza de atracción de laTierra (el peso) de la gota era mayor que la de repulsión eléctrica, la gota seguía cayendo, aunque a menor velocidad.
¤ Si la fuerza de repulsión eléctrica era mayor que el peso, la gota de aceite invertía el sentido de su movimiento y subía.
¤ Si ambas fuerzas se igualaban la gota permanecía quieta en el aire.



Para qué sirvió
Se denomina experimento de Millikan o experimento de la gota deaceite al experimento realizado por primera vez en 1909 por el físico estadounidense Robert Millikan y que le permitió medir la carga del electrón.

El experimento consiste en introducir en un gas, gotitas de aceite de un radio del orden de un micrómetro. Estas gotitas caen muy lentamente, con movimiento uniforme, con su peso compensado por la viscosidad del medio. Este tipo de movimiento vieneregido por la ley de Stokes. Ahora bien, las gotas se cargan electrostáticamente al salir del atomizador por lo que su movimiento de caída se altera significativamente si se hace actuar un campo eléctrico vertical. Ajustando convenientemente la magnitud del campo eléctrico, puede lograrse que la gota permanezca en suspensión.

Conociendo el valor m de la masa de la gota, la intensidad E delcampo eléctrico y el valor g de la gravedad, puede calcularse la carga q de la gota en equilibrio:

mg = qE principalmente

Millikan comprobó que los valores de las cargas eran siempre múltiplos de una carga elemental, la del electrón. Por consiguiente pudo medir la carga eléctrica que posee un electrón. Este valor es:

e = 1,602 × 10-19 culombios.

Procedimiento experimental


Esquema...