Introducere
Robert Millikan a fost dedicat de predare și a subliniat importanța de laborator bazate pe învățare. De asemenea, a deținut numeroase responsabilități administrative și de conducere în domeniul științei. Realizările lui Millikan au fost proiectarea și reglarea fină a experimentelor care au confirmat cele mai importante teorii științifice ale timpului său, oferind implicațiile pentru teoria atomică.,Robert Andrews Millikan s-a născut pe 22 martie 1868 în Morrison, Illinois, nepotul pionierilor care s-au relocat din Noua Anglie. El a fost al doilea fiu al celor șase copii născuți de Silas Franklin Millikan, un ministru congregaționalist, și Mary Jane Andrews, fostul decan al femeilor la Olivet College, Michigan. În 1872, familia s-a mutat într-un alt oraș mic, cel din Maquoketa, Iowa. Millikan a crescut lucrând la fermă și a urmat Liceul Maquoketa.,după o scurtă perioadă de timp ca reporter al Curții, Millikan a intrat la Oberlin College din Ohio (alma mater a mamei sale) și s-a specializat în clasici, dar a fost convins de un consilier să-și adapteze fascinația pentru matematică la predarea fizicii. A rămas profesor de fizică elementară după ce a absolvit în 1891. Cariera sa științifică a urmat o bursă în fizică la Universitatea Columbia în 1893 și primul său doctorat în fizică în 1895. Cercetările sale doctorale au vizat polarizarea luminii incandescente.,în 1895, Millikan s-a mutat în Germania și a studiat timp de un an cu Max Planck și Walther Nernst la universitățile din Gottingen și Berlin, revenind în SUA în 1896 pentru a se alătura lui A. A. Michelson la Universitatea din Chicago.Millikan s-a căsătorit cu Greta Erwin Blanchard în 1902 și familia lor a crescut pentru a include trei fii.dedicat predării, Millikan a devenit profesor în 1910, stabilind un curriculum și colaborând la multe manuale care au subliniat învățarea bazată pe laborator în fizica introductivă la nivel de liceu și colegiu.,
Importantă Descoperire
Continuă experimentare a condus Millikan la prima lui descoperire importantă de sarcini elementare de energie electrică prin utilizarea lui elegant „picătură care se încadrează metoda”, de măsurare constantă de încărcare și cuante de electroni, determinarea directă a Planck”s Constantă, confirmare de teoria atomică a materiei, și experimente de spectroscopie dincolo de radiații ultraviolete niveluri. Au urmat cercetări importante în domeniul radiațiilor cosmice și al fenomenelor de ionizare.,
Responsabilitate
Millikan a luat multe administrativ și de conducere responsabilități în domeniul științei: cu Consiliul Național de Cercetare organizat de George Hale în timpul primului Război Mondial, Asociația Americană pentru Progresul Științei și Societății Americane de Fizică. A reprezentat Statele Unite la Liga Națiunilor și la Congresul Internațional de Fizică și a fost consultant în industrie.,
Caltech
În 1921, convins de George Hale și Arthur Noyes, Millikan a mutat la Chicago la nou-înființat Institutul de Tehnologie California din Pasadena și Directoratul său Norman Pod Laborator de Fizica. La Caltech, cercetările sale s-au concentrat pe „razele cosmice”, un termen pe care l-a inventat pentru a descrie particule de energie înaltă care lovesc atmosfera Pământului. Millikan a rămas liderul Institutului așa cum a crescut să fie de renume mondial, în cele din urmă se retrage în 1945.
religie vs., Știință
Acest om de știință eminent, cu un tată cleric, o educație în clasici și o carieră în știință, a dedicat mult efort reconcilierii filosofiilor sale religioase și științifice și a scris și a ținut prelegeri pe această temă.Robert Millikan a murit la 19 decembrie 1953, în San Marino, California, la câteva săptămâni de la moartea soției sale.realizările lui Robert Millikan au fost proiectarea și reglarea fină a experimentelor care au confirmat fără echivoc cele mai importante teorii științifice ale timpului său, oferind implicațiile pentru teoria atomică.,experimentul său de picătură de ulei a confirmat existența electronului și a determinat cu exactitate încărcarea acestuia. Experimentul său asupra efectului fotoelectric a stabilit natura duală a undelor / particulelor luminii.cerințele lui Millikan în proiectarea metodei sale elegante și ingenioase de picătură de ulei au fost:
(1) crearea celui mai mic corp posibil, complet sferic, omogen. Acest corp trebuie să aibă o masă constantă în absența forței gravitaționale interferente și a curenților de convecție.,
(2) aplicarea unui câmp electric pentru a pune o sarcină pe sferă, apoi schimbarea acestei sarcini și măsurarea vitezei rezultate a sferei.aparatul construit de Millikan a admis o picătură de ulei (dintr-un atomizor) într-o atmosferă stabilă de lungime fixă între două plăci metalice care au aplicat un câmp electric fix picăturii. Un comutator în circuit a permis ca câmpul să fie pornit și oprit.,
experimentarea cu aparatul a implicat variația parametrilor: distanța măsurabilă pe care a parcurs-o căderea, dimensiunea plăcilor și metodele utilizate pentru a schimba sarcina electrică a sferei.
în cele din Urmă, dimensiunea picătură de ulei a fost de o miime de milimetru în diametru, cm de calea de călătorie pentru picătură de ulei a fost obținut de la 22 cm diametru plăcile poziționate 16 mm, și puterea de-a aplicat taxa a fost de aproximativ 6.000 de volți pe cm. Fiecare dintre aceste valori s-a dovedit optimă; variațiile ar strica experimentul.,
Gama Completă
Printre sursele folosite pentru a schimba drop”s taxă au fost: alfa, beta sau gamma ray bombardament de radiu, ultraviolete iluminare, și iradiere cu raze X—gama completă a spectrului electromagnetic.faptele experimentale determinate au fost: există o sarcină pe un electron, există o sarcină mai mică „unitate”, iar sarcina se schimbă în cantități discrete sau „quanta”.”
pe parcursul anilor de studiu ulterior, s-a obținut valoarea absolută a electronului în unități electrostatice absolute. Ele nu au dimensiuni, ci sunt pur și simplu sarcini punctuale de forță electrică.,
Apoi, principiile teoriei atomice a apărut cu observațiile că masa de încărcat pozitiv electroni este 1,845 ori negative, numărul de rezultate pozitive și negative într-un atom poate fi măsurat, și negativele sunt distribuite prin intermediul atomului”s nucleu și a regiunilor periferice.teoria undelor clasice, publicată în anii 1600, a descris lumina ca radiație electromagnetică care se mișcă în mișcare ondulată prin spațiu din surse precum soarele sau un bec.în jurul anului 1900, Philipp Lenard a demonstrat o excepție de la teoria acceptată., El a arătat că atunci când lumina ultravioletă a strălucit pe două plăci metalice așezate la o distanță scurtă într-un vid, curentul electric curgea prin circuit. Lumina ultravioletă a bătut câțiva electroni de pe o placă; au zburat pe cealaltă placă și au finalizat circuitul electric. La un anumit nivel de tensiune crescut, curentul a încetat să curgă. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efect fotoelectric.în 1905, Einstein a propus o explicație pentru acest efect construit pe munca lui Max Planck., El a afirmat că lumina nu este distribuită în unde continue, ci călătorește ca dintr-un număr finit de puncte de energie (quanta) care se mișcă fără a se împărți și pot fi absorbite sau generate doar în cantități întregi; comportamentul luminii a fost mai mult ca un flux de particule decât o undă continuă. Este o particulă care furnizează energia pentru a expulza electronul de pe placa metalică. Această teorie sa întâlnit cu rezistență în comunitatea științifică și a rămas să fie dovedită experimental.,
efectul fotoelectric
Einstein a propus ecuația:
E = hf-P
pentru a descrie energia cinetică maximă a fiecărui electron care scapă în efectul fotoelectric. E este energia „escape”, f este frecvența luminii incidente, P este constanta lui Planck, iar h este „funcția de lucru”, descrisă de Robert Millikan drept „munca necesară pentru a scoate electronul din metal.într-un program de zece ani de experimentare, Robert Millikan a conceput aparatul pentru a verifica teoria lui Einstein., În interiorul unui bec de sticlă evacuat, o placă dintr-un metal alcalin, cum ar fi litiu, sodiu sau potasiu, a fost montată pe o roată care a trecut pe lângă un cuțit răzuitor și apoi pe calea luminii monocromatice la diferite frecvențe. Millikan a măsurat tensiunea necesară pentru a preveni curentul indus. Graficul frecvenței luminii incidente față de tensiune a fost o linie dreaptă. Ecuația lui Einstein a fost verificată.în ciuda rezultatelor sale experimentale, Millikan a luat ceva timp pentru a fi complet convins de teoria lui Einstein., Confirmarea din experimentele ulterioare pe această temă de către alți oameni de știință și-a schimbat în cele din urmă mintea. Teoria modernă a luminii conține atât proprietățile undelor, cât și proprietățile particulelor (fotonice) ale luminii.