Bevezetés
Robert Millikan volt szentelt a tanítás, és hangsúlyozta, hogy fontos a laboratóriumi alapú tanulás. Számos adminisztratív és vezetői feladatot is vállalt a tudomány területén. Millikan eredményei voltak a tervezés és finomhangolása kísérletek, amelyek megerősítették a legfontosabb tudományos elméletek korának, amely a következményeit atomelmélet.,
kisváros
Robert Andrews Millikan 1868. március 22-én született Morrison-ban, Illinois-ban, az úttörők unokája, akik Új-Angliából telepedtek le. Ő volt a második fia hat gyermek született Silas Franklin Millikan, gyülekezeti lelkész, Mary Jane Andrews, egykori dékánja nők Olivet College, Michigan. 1872-ben a család egy másik kisvárosba, az iowai Maquoketa-ba költözött. Millikan a farmon nőtt fel, és a Maquoketa Középiskolába járt.,
tudományos karrier
miután egy rövid etapban, mint egy bírósági riporter, Millikan belépett Oberlin College Ohio (anyja alma mater) és szakon a klasszikusok, mégis rábeszélte egy tanácsadó, hogy alkalmazkodjanak a lenyűgöző matematika fizika tanítása. Az 1891-es diploma megszerzése után elemi fizikát tanított. Tudományos pályája 1893-ban a Columbia Egyetem fizikus szakán, 1895-ben pedig a fizika doktora lett. Doktori kutatása az izzólámpa polarizációjára vonatkozott.,
1895-ben Millikan Németországba költözött és egy évig Max Planck és Walther Nernst mellett tanult a Gottingeni és Berlini egyetemeken, majd 1896-ban visszatért az Egyesült Államokba, hogy csatlakozzon A. A. Michelsonhoz a Chicagói Egyetemen.
Millikan 1902-ben feleségül vette Greta Erwin Blanchardot, és családjuk három fiúra nőtt.
1910-ben egyetemi tanár lett, tantervet dolgozott ki, és számos olyan tankönyvet dolgozott ki, amelyek a középiskolai és főiskolai szintű bevezető fizika laboratóriumi alapú tanulását hangsúlyozták.,
Fontos Felfedezés
Folyamatos kísérletezés vezetett Millikan, hogy az első fontos felfedezés az elemi elektromos töltés keresztül használja az elegáns “eső csepp módszer”, mérése folyamatos felelős quanta elektronok, a közvetlen meghatározása Planck”s Állandó, a megerősítés, az atomi elmélete számít, kísérletek a spektroszkópia túl ultraibolya sugárzás. A kozmikus sugárzás és az ionizációs jelenségek fontos kutatásai következtek.,
felelősség
Millikan számos adminisztratív és vezetői felelősséget vállalt a tudományban: George Hale által az első világháború alatt szervezett Nemzeti Kutatási Tanács, Az Amerikai Tudományos Szövetség és az Amerikai Fizikai társadalom. Az Egyesült Államokat képviselte a Nemzetek Ligájában és a fizika nemzetközi kongresszusán, valamint az ipar tanácsadója volt.,
Caltech
1921-ben George Hale és Arthur Noyes vezetésével Millikan Chicagóból az újonnan létrehozott Pasadenai Kaliforniai Technológiai Intézetbe és Norman Bridge fizikai Laboratóriumának igazgatói székébe költözött. A Caltech, kutatása középpontjában a ” kozmikus sugarak,”kifejezés ő találta leírni a nagy energiájú részecskék, amelyek a sztrájk a Föld légkörében. Millikan maradt az Intézet vezetője, ahogy nőtt, hogy világhírű, végül nyugdíjba 1945.
vallás vs., Tudomány
Ez a jeles tudós papi apával, a klasszikusok oktatásával és tudományos pályájával nagy erőfeszítéseket tett vallási és tudományos filozófiáinak összeegyeztetésére, és széles körben írt és tartott előadásokat erről a témáról.
Robert Millikan 1953. December 19-én halt meg a kaliforniai San Marinóban, felesége halála után néhány héten belül.
fontos elméletek
Robert Millikan eredményei olyan kísérletek tervezése és finomhangolása voltak, amelyek egyértelműen megerősítették korának legfontosabb tudományos elméleteit, biztosítva az atomelmélet következményeit.,
olajcseppkísérlete megerősítette az elektron létezését és pontosan meghatározta annak töltését. A fotoelektromos hatásra vonatkozó kísérlete létrehozta a fény hullám/részecske kettős természetét.
Olaj Drop Módszerrel
Millikan”s követelmények tervezése az elegáns, ötletes olaj drop módszerrel a következők voltak:
(1) A teremtés, a legkisebb, teljesen gömb alakú, homogén testet. Ennek a testnek állandó tömegűnek kell lennie zavaró gravitációs erő és konvekciós áramok hiányában.,
(2) egy elektromos mező alkalmazása a gömb feltöltésére, majd ennek a töltésnek a megváltoztatására, valamint a gömb keletkező sebességének mérésére.
a készülék Millikan épített elismerte egy olaj csepp (egy porlasztó) egy stabil légkörbe rögzített hosszúságú két fémlemez, amely alkalmazott rögzített elektromos mező a csepp. Az áramkörben lévő kapcsoló lehetővé tette a mező be – és kikapcsolását.,
kísérletezés a készülék részt változó paraméterek: a mérhető távolság a csepp megtett, a méret a lemezek, valamint az alkalmazott módszerek változtatni a gömb elektromos töltés.
Végre, a méret az olaj csepp volt egy ezred milliméter átmérőjű, a centiméter a útvonalát az olaj csepp szerzett, a 22 cm átmérőjű tányérok elhelyezni, 16 mm-es darabokra, majd az erőt, az alkalmazott vád az volt, nagyjából 6000 volt / cm. Ezen értékek mindegyike optimálisnak bizonyult; a variációk tönkretennék a kísérletet.,
A teljes színskála
a csepp töltésének megváltoztatására használt források között a következők voltak: alfa, béta vagy gammasugár bombázás rádiumból, ultraibolya megvilágításból, röntgen besugárzás-az elektromágneses spektrum teljes skálája.
a kísérleti tények a következők voltak: van egy töltés egy elektronon, van egy legkisebb “egység” töltés, a töltés diszkrét mennyiségben vagy “kvantában változik.”
a további vizsgálatok évei alatt az elektron abszolút értékét abszolút elektrosztatikus egységekben kaptuk. Nincs méretük, hanem egyszerűen az elektromos erő pontterhelése.,
ezután az atomelmélet alapelvei olyan megfigyelésekkel merültek fel, hogy a pozitív töltésű elektronok tömege 1,845-szerese a negatívokénak, az atomban lévő pozitívok és negatívok száma mérhető, a negatívok pedig az atom magján és külső régióin keresztül oszlanak el.
hullámelmélet
az 1600-as években megjelent klasszikus hullámelmélet a fényt elektromágneses hullámsugárzásnak írta le, amely hullámzó mozgásban mozog a térben olyan forrásokból, mint a nap vagy egy izzó.
1900 körül Philipp Lenard kivételt mutatott az elfogadott elmélet alól., Megmutatta, hogy amikor az ultraibolya fény két fémlemezen ragyogott, rövid távolságra egymástól vákuumban, elektromos áram áram áramlott az áramkörön. Az ultraibolya fény néhány elektront kiütött az egyik lemezről; a másik lemezre repültek, és befejezték az elektromos áramkört. Bizonyos megnövekedett feszültségszintnél az áram leállt. Ezt a jelenséget fotoelektromos hatásnak nevezik.
1905-ben Einstein magyarázatot javasolt erre a hatásra Max Planck munkájára építve., Azt állította, hogy a fény nem oszlik el folyamatos hullámokban, hanem véges számú energiapontból (kvantumból) halad, amelyek osztódás nélkül mozognak, és csak teljes mennyiségben felszívódhatnak vagy generálhatók; a fény viselkedése inkább részecskefolyam, mint folyamatos hullám. Ez egy részecske, amely biztosítja az energiát, hogy kiutasítja az elektront a fémlemez. Ez az elmélet ellenállással találkozott a tudományos közösségben, és kísérletileg bizonyítottnak kellett maradnia.,
fotoelektromos hatás
Einstein javasolta az egyenletet:
E = hf-P
Az egyes távozó elektronok maximális kinetikus energiájának leírására a fotoelektromos effektusban. E a “menekülési” energia, f a beeső fény frekvenciája, P a Planck állandója, h pedig a” munkafunkció”, amelyet Robert Millikan “az elektron fémből történő kivezetéséhez szükséges munkaként” ír le.”
egy tízéves kísérletezési program során Robert Millikan kidolgozta a készüléket Einstein elméletének ellenőrzésére., Az evakuált üveghagyma belsejében egy alkálifém lemezét, például lítiumot, nátriumot vagy káliumot szereltek fel egy kerékre, amely egy kaparó kés mellett haladt, majd különböző frekvenciákon a monokromatikus fény útjába került. Millikan megmérte az indukált áram megakadályozásához szükséges feszültséget. A beeső fényfrekvencia és a feszültség grafikonja egyenes vonal volt. Einstein egyenletét ellenőrizték.
kísérleti eredményei ellenére Millikan időbe telt, hogy teljesen meggyőződjön Einstein elméletéről., A többi tudós későbbi kísérleteinek megerősítése végül megváltoztatta az elméjét. A modern fényelmélet mind a hullám tulajdonságait, mind a fény részecske (foton) tulajdonságait tartalmazza.