Innledning
Robert Millikan ble viet til undervisning og understreket viktigheten av laboratorie-basert læring. Han har også hatt mange administrative ledelse og ansvar i feltet av vitenskap. Millikan»s prestasjoner ble det design og fine-tuning av eksperimenter som bekreftet den viktigste vitenskapelige teorier i sin tid, og gir implikasjoner for atom-teorien.,
Liten By
Robert Andrews Millikan ble født på Mars 22, 1868 i Morrison, Illinois, sønnesønn av pionerene som hadde bosatt fra New England. Han var den andre sønnen til seks barn født til Silas Franklin Millikan, en Congregationalist statsråd, og Mary Jane Andrews, tidligere dekan for kvinner i Olivet College, Michigan. I 1872, flyttet familien til en annen liten by, som i Maquoketa, Iowa. Millikan vokste opp med å jobbe på gården og gikk i Maquoketa Videregående Skole.,
Vitenskapelig Karriere
Etter et kort opphold som en domstol reporter, Millikan inn Oberlin College i Ohio (hans mor»s alma mater) og hovedfag i Klassikerne, men ble overtalt av en rådgiver for å tilpasse sin fascinasjon med matematikk for å undervise i fysikk. Han forble undervisning elementær fysikk etter eksamen i 1891. Hans vitenskapelige karriere over til et Fellesskap i Fysikk ved Columbia University i 1893, og hans første doktorgrad i Fysikk i 1895. Hans doktorgradsarbeid opptatt av polariseringen av glødende lys.,
I 1895, Millikan flyttet til Tyskland og studerte et år med Max-Planck og Walther Nernst ved Universitetene i Gottingen og Berlin, tilbake til USA i 1896 for å bli med i A. A. Michelson ved University of Chicago.
Millikan giftet seg med Greta Erwin Blanchard i 1902, og familien vokste til å omfatte tre sønner.
Viet til undervisning, Millikan ble professor i 1910, å etablere et pensum og samarbeider på mange lærebøker som understreket laboratorie-basert læring i innledende fysikk på videregående skole og høyskole nivå.,
Viktig Oppdagelse
du Fortsetter eksperimentering led Millikan til sin første viktige oppdagelsen av elementære avgift på elektrisitet gjennom bruk av sin elegante «faller slipp-metoden», som måler konstant kostnad og quanta av elektroner, direkte bestemmelse av Planck ‘ s Konstant, bekreftelse av atom-teorien om saken, og eksperimenter i spektroskopi utover ultrafiolett stråling. Viktig forskning i kosmisk stråling og ionisering fenomener som følges.,
Ansvar
Millikan tok mange administrative og lederansvar i vitenskap: med National Research Council i regi av George Hale under den første Verdenskrig, the American Association for Advancement of Science og the American Physical Society. Han representerte Usa i League of Nations og Internasjonale Kongress for Fysikk og var konsulent for industrien.,
Caltech
I 1921 ble overtalt av George Hale og Arthur Noyes, Millikan flyttet fra Chicago til det nystartede California Institute of Technology i Pasadena og Styreverv i sin Norman Bridge Fysikk Laboratorium. Ved Caltech, hans forskning fokuserer på «kosmiske stråler,» et begrep som oppfant han å beskrive høy energi partikler som treffer Jorden»s atmosfære. Millikan forble Instituttet»s leder som vokste til å bli verdens kjent, til slutt av med pensjon i 1945.
Religion vs., Vitenskap
Denne eminente forsker med en prest ‘ far, en utdanning i Klassikerne, og en karriere i naturfag viet mye arbeid for å forsone sin religiøse og vitenskapelige filosofier og skrev og holdt foredrag mye om dette emnet.
Robert Millikan døde på desember 19, 1953, i San Marino, California, i løpet av noen få uker av sin kone»s død.
Viktig Teorier
Robert Millikan»s prestasjoner ble det design og fine-tuning av eksperimenter som entydig bekreftet den viktigste vitenskapelige teorier i sin tid, og gir implikasjoner for atom-teorien.,
Hans olje slippe eksperiment bekreftet eksistensen av elektronet og nøyaktig bestemt sin kostnad. Hans eksperiment på den fotoelektriske effekten etablert bølge/partikkel doble natur lys.
Olje-Slipp-Metoden
Millikan»s krav på å utforme sin elegante og genial olje-slipp-metoden var:
(1) etablering av minst mulig, helt sfærisk, homogene kroppen. Dette organet må ha en konstant masse i fravær av forstyrrende gravitasjonskraft og konvektorer strømninger.,
(2) anvendelsen av et elektrisk felt for å sette en kostnad på sfæren, og deretter endre denne avgiften og måling av den resulterende hastigheten på kula.
apparatet Millikan bygget innrømmet en dråpe olje (fra en atomizer) til en stabil atmosfære av fast lengde mellom to metallplater som gjaldt en fast elektrisk felt til fallet. En bryter i kretsen tillatt feltet for å være slått på og av.,
Eksperimentering med apparater involvert varierende parametre: de målbare avstand drop reiste, størrelsen på platene, og metodene som brukes til å endre sfære»s elektrisk ladning.
til Slutt, størrelsen på olje fall ble en tusendel av en millimeter i diameter, cm av reiser-banen for olje fall ble innhentet fra 22 cm diameter platene plassert 16 mm fra hverandre, og styrken av anvendt lade var omtrent 6000 volt pr. cm. Hver av disse verdiene viste optimal; variasjoner ville ødelegge eksperiment.,
Hele Skalaen
Blant de kilder som brukes til å endre drop»s lade var: alfa -, beta-eller gamma ray bombardement fra radium, ultrafiolett belysning, og X-ray-bestråling—hele skalaen av det elektromagnetiske spekteret.
Den eksperimentelle fakta bestemt var: det er en kostnad på et elektron, det er en minste «enhet» lade, og charge-endringer i diskrete mengder eller «quanta.»
Over år med videre studier, den absolutte verdien av elektronet i absolutt elektrostatisk enheter ble registrert. De har ingen mål, men er bare poenget kostnader for elektrisk kraft.,
Neste, prinsipper atomic teori har kommet med observasjoner som massen av positivt ladede elektroner er 1,845 ganger at av negativer, antall positive og negative sider i et atom kan måles, og negativer er distribuert gjennom atom»s kjerne og ytre områder.
bølgeteori
Den klassiske bølgeteori, publisert på 1600-tallet, beskrevet lys som elektromagnetisk bølge stråling beveger seg i bølgende bevegelse gjennom rommet fra kilder som for eksempel solen eller en lyspære.
Rundt 1900, Philipp Lenard vist et unntak fra den aksepterte teorien., Han viste at når ultrafiolett lys var skinte på to metallplater satt i kort avstand fra hverandre i et vakuum, elektrisk strøm strømmet gjennom kretsen. Det ultrafiolette lyset slått noen elektroner fra en plate, de fløy til den andre platen, og fullførte den elektriske kretsen. På noen økt spenningsnivå, gjeldende stoppet strømmer. Dette fenomenet er kjent som den fotoelektriske effekt.
I 1905, Einstein foreslo en forklaring på denne effekten bygget på arbeidet til Max Planck., Han uttalte at lyset er ikke fordelt i kontinuerlig bølger, men reiser som av et endelig antall punkter av energi (quanta) som flytter uten å dele og kan bli absorbert eller generert bare helt beløp; atferden til lyset var mer som en strøm av partikler enn en kontinuerlig bølge. Det er en partikkel som leverer energi til å utvise elektron fra metallplaten. Denne teorien møtt med motstand i det vitenskapelige samfunnet og holdt seg å være eksperimentelt påvist.,
Fotoelektrisk Effekt
Einstein foreslo ligningen:
E = hf-S
for å beskrive den maksimale kinetiske energien til hver rømmer elektron i den fotoelektriske effekt. E er «escape» energi, f er frekvensen av hendelsen lys, P er Planck ‘ s konstant, og h er «arbeid funksjon,» beskrevet av Robert Millikan som «det nødvendige arbeidet for å få elektronet ut av metall.»
Over en ti-års program for eksperimentering, Robert Millikan utviklet apparat for å kontrollere Einstein»s teori., Inne i en evakuert glass pære, en plate av et alkali metall, for eksempel litium, natrium eller kalium, som var montert på et hjul som flyttet forbi en skrape kniv og deretter inn i banen av monokromatisk lys ved forskjellige frekvenser. Millikan målt spenning nødvendig for å hindre at den induserte strømmen. Grafen til hendelsen lys frekvens mot spenning var en rett linje. Einstein»s ligning ble bekreftet.
til Tross for sin eksperimentelle resultater, Millikan tok litt tid å bli helt overbevist om Einstein»s teori., Bekreftelse fra senere eksperimenter på emnet av andre forskere slutt ombestemt seg. Den moderne teori for lys inneholder både bølge egenskaper og partikler (fotoner) egenskaper av lys.