Indledning
Robert Millikan var afsat til undervisning, og understregede vigtigheden af laboratorie-baseret læring. Han havde også mange administrative og ledelsesmæssige ansvar inden for videnskab. Millikan ” s resultater var design og finjustering af eksperimenter, der bekræftede de vigtigste videnskabelige teorier af hans tid, giver konsekvenserne for atomare teori.,
Lille By
Robert Andrews Millikan blev født den 22 Marts 1868 i Morrison, Illinois, barnebarn af pionererne, som var forflyttet fra New England. Han var den anden søn af seks børn født til Silas Franklin Millikan, en Congregationalist minister, og Mary Jane andre .s, tidligere dekan for kvinder på Olivet College, Michigan. I 1872 flyttede familien til en anden lille by, Ma .uoketa, io .a. Millikan voksede op med at arbejde på gården og gik på Ma .uoketa High School.,
Videnskabelig Karriere
Efter en kort periode som en ret reporter, Millikan ind Oberlin College i Ohio (hans mor”s alma mater) og hovedfag i de Klassikere, men blev overtalt af en rådgiver til at tilpasse sin fascination med matematik til at undervise i fysik. Han forblev undervisning elementær fysik efter at opgradere i 1891. Hans videnskabelige karriere videre til et stipendium i Fysik ved Columbia University i 1893 og hans første doktorgrad i fysik i 1895. Hans doktorale forskning vedrørte polariseringen af glødelampe.,
I 1895, Millikan flyttede til Tyskland og studerede i et år med Max Planck og Walther Nernst ved universitetet i Gottingen og Berlin, der vender tilbage til USA i 1896 til at deltage A. A. Michelson på University of Chicago.Millikan giftede sig med Greta er .in Blanchard i 1902, og deres familie voksede til at omfatte tre sønner.
afsat til undervisning, Millikan blev en professor i 1910, oprettelse af en læseplan og samarbejde om mange lærebøger, som understregede laboratorium-baseret læring i indledende fysik på high school og college niveauer.,
Vigtig Opdagelse
Fortsat eksperimenter led Millikan at hans første vigtige opdagelse af de elementære afgift af elektricitet ved brug af hans elegante “falder slip-metoden”, der måler den konstant opladning og kvanter af elektroner, den direkte bestemmelse af Planck”s Konstant bekræftelse af atomteorien af sagen, og eksperimenter i spektroskopi uden for ultraviolet stråling. Vigtig forskning i kosmisk stråling og ioniseringsfænomener fulgte.,
Ansvar
Millikan tog mange administrative og ledelsesansvar i science: med National Research Council arrangeret af George Hale under anden Verdenskrig, the American Association for the Advancement of Science, og American Physical Society. Han repræsenterede USA i Folkeforbundet og Den Internationale Kongres for Fysik og var konsulent for industrien.,
Caltech
I 1921, overtalt af George Hale og Arthur Noyes, Millikan flyttet fra Chicago til det nyoprettede California Institute of Technology i Pasadena og Bestyrelse af sin Norman Bro Physics Laboratory. På Caltech, hans forskning centreret om ” kosmiske stråler,”et udtryk, han opfandt for at beskrive partikler med høj energi, der rammer Jordens atmosfære. Millikan forblev instituttets leder, da det voksede til at blive verdenskendt, endelig går på pension i 1945.
Religion vs., Videnskab
Denne fremragende videnskabsmand med en præst fader, en uddannelse i Klassikerne, og en karriere inden for videnskab lagt meget arbejde i at forene hans religiøse og videnskabelige filosofier og skrev og holdt foredrag bredt om dette emne.
Robert Millikan døde den 19.December 1953, i San Marino, Californien, inden for et par uger efter hans kones død.
vigtige teorier
Robert Millikan”s resultater var design og finjustering af eksperimenter, som utvetydigt bekræftet de vigtigste videnskabelige teorier af hans tid, giver konsekvenserne for atomare teori.,
hans oliedråbeeksperiment bekræftede eksistensen af elektronen og bestemte nøjagtigt dens ladning. Hans eksperiment med den fotoelektriske effekt etablerede lysets bølge / partikel dobbelt natur.
oliedråbe metode
Millikan”s krav til design af hans elegante og geniale oliedråbe metode var:
(1) oprettelsen af den mindste mulige, helt sfæriske, homogen krop. Denne krop skal have en konstant masse i fravær af interfererende tyngdekraft og konvektionsstrømme.,
(2) anvendelsen af et elektrisk felt til at sætte en ladning på kuglen, derefter ændre denne ladning og måle den resulterende hastighed af kuglen.apparatet Millikan bygget indrømmede en oliedråbe (fra en forstøver) i en stabil atmosfære af fast længde mellem to metalplader, som påførte et fast elektrisk felt til dråben. En s .itch i kredsløbet gjorde det muligt at tænde og slukke for feltet.,
eksperimenter med apparatet involveret varierende parametre: den målbare afstand faldet rejste, størrelsen af pladerne, og de metoder, der anvendes til at ændre sfære”s elektrisk ladning.
Endelig, størrelsen af den olie, der var faldet en tusindedel af en millimeter i diameter, centimeter af rejser vej for dråbe olie blev opnået fra 22 cm i diameter plader placeret 16 mm fra hinanden, og styrken af den anvendte afgift var omkring 6.000 volt per cm. Hver af disse værdier viste sig optimal; variationer ville ødelægge eksperimentet.,
det fulde spektrum
blandt de kilder, der blev brugt til at ændre drop”s-ladningen, var: alfa—, beta-eller gammastrålebombardement fra radium, ultraviolet belysning og røntgenbestråling-det fulde spektrum af det elektromagnetiske spektrum.
de eksperimentelle fakta, der blev bestemt, var: der er en ladning på en elektron, der er en mindste “enhed” – ladning, og ladningen ændres i diskrete mængder eller “quuanta.”
i løbet af år med yderligere undersøgelse blev den absolutte værdi af elektronen i absolutte elektrostatiske enheder opnået. De har ingen dimensioner, men er simpelthen punktladninger af elektrisk kraft.,
Næste, principper for atomic theory kommet med bemærkninger om, at massen af positivt ladede elektroner er 1,845 gange af negativer, antallet af positiver og negativer i et atom kan måles, og negativer er distribueret gennem atom”s kerne og ydre områder.
Bølgeteori
den klassiske bølgeteori, der blev offentliggjort i 1600-tallet, beskrev lys som elektromagnetisk bølgestråling, der bevæger sig i bølgende bevægelse gennem rummet fra kilder som solen eller en pære.omkring 1900 demonstrerede Philipp Lenard en undtagelse fra den accepterede teori., Han viste, at når ultraviolet lys blev skinnet på to metalplader sat en kort afstand fra hinanden i et vakuum, strømmede elektrisk strøm gennem kredsløbet. Det ultraviolette lys bankede nogle elektroner fra den ene plade; de fløj til den anden plade og afsluttede det elektriske kredsløb. Ved et øget spændingsniveau stoppede strømmen med at strømme. Dette fænomen er kendt som den fotoelektriske effekt.
i 1905 foreslog Einstein en forklaring på denne effekt bygget på Ma.Plancks arbejde., Han sagde, at lys ikke er fordelt i kontinuerlige bølger, men rejser som et begrænset antal energipunkter (kvanta), der bevæger sig uden at dele sig og kun kan absorberes eller genereres i hele mængder; lysets opførsel lignede mere en strøm af partikler end en kontinuerlig bølge. Det er en partikel, der leverer energi til at udvise elektronen fra metalpladen. Denne teori mødtes med modstand i det videnskabelige samfund og forblev eksperimentelt bevist.,
fotoelektrisk effekt
Einstein foreslog ligningen:
e = hf-p
for at beskrive den maksimale kinetiske energi for hver flygtende elektron i den fotoelektriske effekt. E er” undslippe “energi, F er hyppigheden af indfaldende lys, P er Planck konstant, og h er”arbejde funktion, “beskrevet af Robert Millikan som” det arbejde, der er nødvendigt for at få elektronen ud af metallet.”
Over et ti-årigt eksperimentprogram udtænkte Robert Millikan apparatet til at verificere Einsteins teori., Inde i en evakueret glaspære, en plade af et alkalimetal, såsom lithium, natrium, eller kalium, blev monteret på et hjul, der bevægede sig forbi en skraberkniv og derefter ind i banen med monokromatisk lys ved forskellige frekvenser. Millikan målte den spænding, der kræves for at forhindre den inducerede strøm. Grafen over indfaldende lysfrekvens versus spænding var en lige linje. Einsteins ligning blev verificeret.
På trods af hans eksperimentelle resultater, Millikan tog nogen tid at være helt overbevist om Einstein”s teori., Bekræftelse fra senere eksperimenter om emnet af andre forskere ændrede sig til sidst. Den moderne teori om lys indeholder både bølgeegenskaber og partikel (foton) egenskaber af lys.