Experimento de Millikan PDF

Preview

Summary

Resumen de experimento de millikan...

Description

Libro En 1909, Robert Millikan (1868-1953) determinó la carga del electrón con su famoso “experimento de la gota de aceite”. En este experimento todas las cargas que Millikan midió resultaron ser múltiplos enteros del mismo número. Supuso entonces que la carga más pequeña era la carga de un electrón. Este valor es de 1.60218 3 10219 coulomb (el valor moderno incluye seis cifras significativas). El sencillo experimento de Millikan fue el primer experimento en sugerir que los átomos tienen números enteros de electrones; ahora sabemos que esto es cierto. Experimento de la gota de aceite efectuado por Millikan. Mediante un atomizador se producen gotas diminutas de aceite. La masa de la gota esférica puede calcularse a partir de su volumen (el cual se obtiene por medición con un microscopio del radio de la gota) y de la densidad conocida del aceite. Unas cuantas gotas pasan a través del orificio de la placa superior. La irradiación con rayos X les da a algunas de estas gotas una carga negativa. Cuando se incrementa el voltaje entre las placas, una gota con carga negativa desciende con más lentitud debido a la atracción que ejerce la placa superior con carga positiva y a la repulsión que ejerce la placa inferior con carga negativa. A cierto voltaje, la fuerza eléctrica (ascendente) y la fuerza gravitacional (descendente) quedan balanceadas y la gota se mantiene estacionaria. Si se conoce este voltaje y la masa de la gota, se puede calcular la carga de la gota. Wikipedia El experimento de la gota de aceite fue realizado por Robert Millikan y Harvey Fletcher en 1911 para medir la carga elemental (la carga del electrón). Este experimento implicaba equilibrar la fuerza gravitatoria (dirigida hacia abajo) con la flotabilidad (dirigida en sentido contrario a la gravitacional) y las fuerzas eléctricas en las minúsculas gotas de aceite cargadas suspendidas entre dos electrodos metálicos. Dado que la densidad del aceite era conocida, las masas de las "gotas", y por lo tanto sus fuerzas gravitatorias y de flotación, podrían determinarse a partir de sus radios observados. Usando un campo eléctrico conocido, Millikan y Fletcher pudieron determinar la carga en las gotas de aceite en equilibrio mecánico. Repitiendo el experimento para muchas gotas, confirmaron que las cargas eran todas múltiplos de un valor fundamental, y calcularon que es 1,5924|(17).10-19 C, dentro de un uno por ciento de error del valor actualmente aceptado de 1,602176487|(40).10-19 C. Propusieron que esta era la carga de un único electrón. Revista La carga eléctrica elemental es una de las constantes fundamentales de la física, por lo que su determinación precisa resulta vital para esta ciencia. En su experimento, Millikan medía la fuerza eléctrica sobre una pequeña gota cargada debida a un campo eléctrico creado entre dos electrodos cuando la gota se encontraba en el campo gravitatorio. Conociendo el campo eléctrico, era posible llevar a cabo la determinación de la carga acumulada sobre la gota. Utilizando un atomizador formaba gotas de aceite, algunas de las cuales caían por un pequeño agujero en una región de campo eléctrico uniforme creado por dos placas paralelas cargadas.

Mediante un microscopio se podía observar una determinada gota y conocer su masa midiendo la velocidad límite de caída. Gracias a la irradiación con rayos X se cargaba la gota, y ajustando el campo eléctrico se conseguía que permaneciera en reposo, en equilibrio estático, cuando la fuerza eléctrica era igual y opuesta a la gravitatoria. Millikan, haciendo una tarea larga y tediosa que implicó un conjunto de investigaciones colaterales, repitió el experimento numerosas veces y concluyó que los resultados obtenidos podían ser explicados si existía una carga elemental única (cuyo valor determinó) y las cargas identificadas eran múltiplos enteros de este número. PDF En el año 1909 Robert Millikan y Harvey Fletcher diseñaron y realizaron el primer experimento para medir la carga del electrón. Hasta entonces los electrones sólo habían podido ser observados en forma de rayos catódicos, pero con ellos sólo se podía determinar la relación entre su carga y su masa. Con este experimento, Millikan logró medir el valor de la carga y, por tanto, también el de la masa. Para ello supuso (por aquel entonces no estaba verificado) que la carga del electrón era la fundamental y, en consecuencia, la carga de cualquier cuerpo sería un múltiplo de dicha cantidad. El equipo básico para realizar el experimento de Millikan está representado esquemáticamente en la figura 1. En una cámara cerrada se pulverizan pequeñas gotas de un aceite especial, de densidad ρ . Algunas de estas gotas se electrizan levemente en el momento de ser pulverizadas. Lógicamente, cada gota empieza a caer verticalmente por la acción de la gravedad, pero a su vez el aire ejerce sobre ellas una fuerza de resistencia que se opone a su movimiento y cuyo módulo es proporcional a la velocidad de caída. Esta fuerza, para un pequeño cuerpo esférico, satisface la ley de Stokes F r v r = 6π η Donde η es la viscosidad del fluido (aire) en el que caen las gotas de aceite, r es el radio de las gotas y v su velocidad de caída. Como las gotas se cargan ligeramente al capturar iones presentes en el aire, o simplemente por fricción con la boquilla del pulverizador, con este experimento se comprobó que las cargas son un múltiplo de la carga elemental e, y pudo determinarse su valor. Resumen En el año 1909 Robert Millikan y Harvey Fletcher diseñaron y realizaron el primer experimento para medir la carga del electrón. El sencillo experimento de Millikan fue el primer experimento en sugerir que los átomos tienen números enteros de electrones; ahora sabemos que esto es cierto. Con este experimento, Millikan logró medir el valor de la carga y, por tanto, también el de la masa, ya que con los rayos catódicos se había determinado la relación entre su carga y su masa. Este experimento consiste en lo siguiente: Mediante un atomizador se producen gotas diminutas de aceite. La masa de la gota esférica puede calcularse a partir de su volumen (el cual se obtiene por medición con un microscopio) y de la densidad conocida del aceite. Unas cuantas gotas pasan a través del orificio de la placa superior. La irradiación con rayos X les da a algunas de estas gotas una carga negativa. Después se incrementa el voltaje entre las placas y una gota con carga negativa desciende con más lentitud debido a la atracción que ejerce la placa superior con carga positiva y a la repulsión que ejerce la placa inferior con carga negativa. A cierto voltaje, la fuerza eléctrica y la fuerza gravitacional quedan balanceadas y la gota se mantiene estacionaria. Si se conoce este voltaje y la masa de la gota, se puede calcular la carga de la gota....