Case Files: Robert A. Millikan (Suomi)

Johdanto

Robert Millikan oli omistettu opetuksen ja korosti laboratorio-pohjainen oppiminen. Hänellä oli myös monia hallinnollisia ja johtotehtäviä tieteen alalla. Millikan ” s saavutuksia oli suunnittelu ja hienosäätö kokeiluja, jotka vahvistivat tärkeimmät tieteelliset teoriat hänen aikanaan, tarjoamalla vaikutuksia atomiteoria.,

pikkukaupungissa

Robert Andrews Millikan oli syntynyt 22. Maaliskuuta 1868 Morrison, Illinois, pojanpoika pioneerit, jotka olivat asettuu New England. Hän oli toinen poika kuusi lasta syntynyt Silas Franklin Millikan, eräs Seurakuntalainen ministeri, ja Mary Jane Andrews, entinen dekaani naisten Olivet College, Michigan. Vuonna 1872 perhe muutti toiseen pikkukaupunkiin, Maquoketaan, Iowaan. Millikan varttui maatilalla ja kävi Maquoketa High Schoolia.,

Tieteellisen Uran

sen Jälkeen lyhyt työjakso kuin tuomioistuin reportteri, Millikan tuli Oberlin Collegessa Ohiossa (hänen äitinsä”s alma mater) ja opiskeli Klassikoita, mutta oli vakuuttunut neuvonantaja sopeutua hänen kiinnostus matematiikan opetusta, fysiikan. Hän jäi opettamaan alkeisfysiikkaa valmistuttuaan vuonna 1891. Hänen tieteellinen uransa eteni Apurahan Fysiikan Columbian Yliopistossa vuonna 1893, ja hänen ensimmäinen tohtorin Fysiikan vuonna 1895. Hänen väitöskirjatutkimuksensa käsitteli hehkulampun polarisoitumista.,

Vuonna 1895, Millikan muutti Saksaan ja opiskeli vuoden ajan kanssa Max Planck ja Walther Nernst Yliopistoissa Göttingen ja Berliinissä, palattuaan YHDYSVALTOIHIN vuonna 1896 liittyä A. A. Michelson Chicagon Yliopistossa.

Millikan avioitui Greta Erwin Blanchardin kanssa vuonna 1902 ja heidän perheeseensä kasvoi kolme poikaa.

opetuksen, Millikan tuli professori vuonna 1910 annetun opetussuunnitelman ja yhteistyötä monet oppikirjat, joka korosti laboratorio-pohjainen oppiminen johdanto fysiikan lukiossa ja college tasoilla.,

Tärkeä Löytö

Jatkuva kokeilu johti Millikan hänen ensimmäinen tärkeä löytö alkeisvaraus sähkön käytön kautta hänen tyylikäs ”falling pudota” – menetelmä, mittaus jatkuva lataus ja quanta elektroneja, suora määrittäminen Planck”s Vakio, vahvistus atomien teoria asiasta, ja kokeiluja spektroskopia kuin uv-säteily. Seurasi tärkeää kosmisen säteilyn ja ionisaatioilmiöiden tutkimusta.,

Vastuu

Millikan otti monet hallinnolliset ja johtotehtävät tiede: National Research Council järjestämä George Hale aikana World War I, American Association for Edistäessään Tiede, ja American Physical Society. Hän edusti Yhdysvaltoja Kansainliitossa ja kansainvälisessä fysiikan kongressissa sekä toimi teollisuuden konsulttina.,

Caltech

Vuonna 1921, sai George Hale ja Arthur Noyes, Millikan muutti Chicagosta vasta perustetun California Institute of Technology Pasadenassa ja Johtoasema, sen Norman Silta Fysiikan Laboratorio. Caltechissa hänen tutkimuksensa keskittyi ”kosmisiin säteisiin”, termiin jonka hän keksi kuvaamaan suuria energiahiukkasia, jotka iskevät maan ilmakehään. Millikan pysyi instituutin ” s johtaja, koska se kasvoi maailmankuulu, lopulta eläkkeelle vuonna 1945.

uskonto vs., Tiede

Tämä etevä tiedemies, pappi isä, koulutus Klassikoita, ja uran tieteen omistettu paljon vaivaa sovittaa yhteen hänen uskonnollista ja tieteellistä filosofiaa ja kirjoitti ja luennoi laajasti tästä aiheesta.

Robert Millikan kuoli 19.joulukuuta 1953 San Marinossa Kaliforniassa muutaman viikon kuluttua vaimonsa”s deathista.

Merkittäviä Teorioita

Robert Millikan”s saavutukset olivat suunnittelu ja fine-tuning kokeiluja, jotka yksiselitteisesti vahvistanut, tärkeimmät tieteelliset teoriat aikansa, tarjoamalla vaikutuksia atomi-teoria.,

hänen öljypisarakokeilunsa vahvisti elektronin olemassaolon ja tarkasti määritti sen varauksen. Hänen kokeensa valosähköisestä vaikutuksesta vakiinnutti valon aallon / hiukkasen kaksoisluonteen.

Öljy Pudota-Menetelmällä

Millikan”s vaatimukset suunnittelussa hänen tyylikäs ja nerokas öljy pudota-menetelmällä olivat:

(1) luominen pienin mahdollinen, täysin pallomaisia, yhtenäisiä kehon. Tämä elin on vakio massa ilman häiritseviä vetovoima ja konvektiovirtaukset.,
(2) hakemus sähkökentän laittaa maksun alalla, sitten muuttaa tämä maksu ja mittaamalla saatu nopeus pallon.

laite Millikan rakennettu myönsi öljy pudota (alusta sumutin) osaksi vakaa ilmapiiri kiinteän pituuden kahden metallilevyjä, joita sovelletaan kiinteän sähkökentän pudota. Virtapiirissä oleva kytkin mahdollisti kentän kytkemisen päälle ja pois päältä.,

Kokeilu laitteen mukana vaihtelemalla parametrit: mitattavissa oleva etäisyys pudota matkusti, koko levyt, ja menetelmiä käytetään muuttamaan alalla”s sähkövaraus.

Lopulta, koko öljyn lasku oli tuhannesosa millimetrin halkaisijaltaan, senttimetri matkustaa polku öljyn lasku oli saatu 22 cm halkaisija levyt sijoitettu 16 mm: n etäisyydellä toisistaan, ja vahvuus soveltaa maksu oli noin 6000 volttia per cm. Jokainen näistä arvoista osoittautui optimaaliseksi; vaihtelut pilaisivat kokeen.,

Koko Kirjo

Joukossa käytetyt lähteet muuttaa drop”s vastuussa olivat: alfa -, beeta-tai gamma-ray pommituksen kohteesta radium, ultravioletti -, valaistus -, ja X-ray säteilytys—koko kirjo sähkömagneettisen spektrin.

kokeelliset tosiseikat määrittää olivat: siellä on maksu siitä, elektroni, on pienin ”yksikkö” maksu, ja maksun muutokset diskreetti määriä tai ”quanta.”

vuosien lisätutkimusten aikana saatiin elektronin itseisarvo absoluuttisina sähköstaattisina yksikköinä. Niillä ei ole mittoja, vaan ne ovat yksinkertaisesti sähkövoiman pistepanoksia.,

Seuraava, periaatteet atomi-teoria syntyi havaintoja, että massa positiivisesti varautuneita elektroneja on 1,845 kertaa, että negatiivisten määrä positiivisten ja negatiivisten atom voidaan mitata, ja negatiivit jaetaan kautta atom”: n ydin-ja reuna-alueilta.

Aalto Teoria

klassisen aalto teoria, joka julkaistiin 1600-luvulla, on kuvattu kevyt kuin sähkömagneettinen säteily liikkuu aaltoileva liikkeen kautta tilaa lähteistä, kuten aurinko tai hehkulamppu.

vuoden 1900 tienoilla Philipp Lenard osoitti poikkeuksen hyväksyttyyn teoriaan., Hän osoitti, että kun ultraviolettivaloa loisti kahdella metallilevyllä, jotka asettivat lyhyen matkan päähän toisistaan tyhjiössä, virtasi virtapiirin läpi sähkövirta. Ultraviolettivalo pudotti joitakin elektroneja yhdeltä levyltä; ne lensivät toiselle levylle ja saivat valmiiksi sähköpiirin. Jossain kohonneessa jännitetasossa virta lakkasi virtaamasta. Ilmiö tunnetaan valosähköisenä ilmiönä.

Vuonna 1905, Einstein ehdotti selitys tämä vaikutus perustuu työn, Max Planck., Hän totesi, että valo ei ole jakautunut jatkuva aaltoja, mutta kulkee kuin äärellinen määrä pisteitä energiaa (quanta), jotka liikkuvat ilman jakamalla ja voi imeytyä tai syntyy vain koko määriä; käyttäytyminen valoa oli enemmän kuin stream hiukkasia kuin jatkuva aalto. Se on hiukkanen, joka toimittaa energiaa karkottaakseen elektronin metallilevyltä. Tämä teoria kohtasi vastustusta tiedeyhteisössä ja vielä kokeellisesti todistettu.,

Valosähköinen ilmiö

Einstein ehdotti yhtälö:
E = hf-P
kuvaamaan maksimi kineettinen energia kunkin pakenevat elektroni valosähköinen vaikutus. E on ”paeta” energia, f on taajuus valon, S on Planckin”s vakio ja h on ”toimii”, kuvaili Robert Millikan kuin ”työ on tarpeen saada electron pois metallia.”

kymmenen vuotta kestäneen kokeiluohjelman aikana Robert Millikan kehitti laitteen Einsteinin ” s-teorian todentamiseksi., Sisällä evakuoitu lasi polttimo, levy alkali-metalli, kuten litium, natrium tai kalium, oli asennettu pyörä joka muutti viime kaavin veitsi ja sitten polku monokromaattista valoa eri taajuuksilla. Millikan mittasi jännitteen, jota tarvitaan indusoidun virran estämiseksi. Vaaratilanteiden valotaajuuden ja jännitteen kuvaaja oli suora viiva. Einsteinin yhtälö varmistettiin.

kokeellisista tuloksistaan huolimatta Millikan vei jonkin aikaa ollakseen täysin vakuuttunut Einsteinin”s-teoriasta., Vahvistus myöhemmistä kokeista aiheesta muiden tutkijoiden lopulta muutti hänen mielensä. Nykyaikainen valoteoria sisältää sekä valon aaltoominaisuudet että hiukkasen (fotonin) ominaisuudet.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *