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EXPERIMENTO DE MILLIKAN Y THOMSON.

* Natalia Ordenes Orellana.
* 4to medio.

EXPERIMENTO DE MILLIKAN
INTRODUCCION
En el caso de el experimento de millikan, fue un experimento realizado por Robert millikan y harvery fletche en 1909, para medir la carga elemental (la carga del electron).
El experimento de millikan de gotas de aceite depende de la habiidad para medir pequeñasfuerzas. El comportamiento de estas gotas de aceite, que masan a lo mas 10-12 g, es observable en un campo gravitacional y en un campo eléctrico.La carga eléctrica que posee una particula, puede ser calculada por la medición de la fuerza experimentada por ella en un campo eléctrico (e) de magnitud conocida. Para medir la velocidad caída de la gota al aire libre se ocupa la Ley de Stokes con lo cual secalcula la masa de la gota observando la velocidad de ascenso de la gota en el campo eléctrico nos permite calcular la fuerza sobre ella, y de aquí, la carga que posee la gota de aceite. Sin embargo, el experimento entregará la carga total de una gota, a través de esto podremos obtener una tabla y cierto grado de conocimiento experimental que la carga de un solo electrón puede ser determinada. Seseleccionarán gotas las cuales asciendan o desciendan lentamente, con lo cual tendremos la certeza que la gota posee una pequeña cantidad de electrones. Con todo esto, conoceremos la naturaleza atómica y eléctrica de la gota.
Método del experimento de Millikan.
Inicialmente, las gotas de aceite se dejan caer entre las placas con el campo eléctrico apagado. Muy rápidamente alcanzan la velocidadterminal debido a la fricción con el aire en la cámara. Se enciende entonces el campo y, si es lo suficientemente grande, algunas de las gotas comenzarán a subir. (Esto se debe a que la fuerza eléctrica hacia arriba FE es mayor que la fuerza gravitacional hacia abajo Fg, de la misma forma los trozos de papel puede ser recogidos por una barra de caucho cargada). Se selecciona una gota para observarla probable caída y se mantiene en el centro del campo de visión conectando y apagando el voltaje alternativamente hasta que todas las otras gotas habían caído. El experimento se continúa entonces con esta única gota.
La gota se deja caer y se calcula su velocidad terminal v1 en ausencia de campo eléctrico. La fuerza de fricción que actúa sobre la gota puede ser calculada usando ley de Stokes:donde v1 es la velocidad terminal (es decir, la velocidad en ausencia de campo eléctrico) de la gota que cae, η es la viscosidad del aire, y r es el radio de la gota.
El peso Fg es el volumen V multiplicado por la densidad ρ por la viscosidad y la aceleración de la gravedad g. terminal de la gota de aceite no hay aceleración. Así la fuerza total que actúa sobre ella debe ser cero. Así las dosfuerzas FE y Fg deben cancelarse una a otra (esto es, FE = Fg). Esto implica que:

Una vez se ha calculado r, Fg puede calcularse fácilmente.
Ahora el campo se vuelve a encender, y la fuerza eléctrica sobre la gota es:

donde q es la carga de la gota de aceite y E es el campo eléctrico entre las placas. Para placas paralelas:

donde V es la diferencia de potencial y d es la distancia entre lasplacas.
Una de las formas concebibles para calcular q sería ajustar V hasta que la caída de la gota de aceite se mantenga estable. Entonces podríamos igualar FE con Fg. Pero en la práctica esto es muy difícil hacerlo con precisión. Además, la determinación de FE resulta difícil debido a que la masa de la gota de aceite es difícil de determinar sin volver de nuevo a la utilización de la Ley deStokes. Un enfoque más práctico es hacer de V hasta un poco mayor para que la gota de aceite se eleve con una nueva velocidad terminal v2. Entonces:

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
El aparato de Robert Millikan incorpora un par de placas metálicas paralelas horizontales. Al aplicar una diferencia de potencial entre las placas, se crea un campo eléctrico uniforme en el espacio entre ellas. Se...