| Цель эксперимента: | Измерение заряда электрона. Дискретность электрического заряда. |
| Установка и способ проведения опыта: | Милликен: использовал специально очищенный воздух, а камеру, по которой поднималась и опускалась капля, освещал светом электрической дуги. Это делало каплю видимой, ионизировало воздух, что давало возможность капле захватывать его ионы. Распылитель находился над верхней пластиной, в которой, находилось малое отверстие , через которое отдельные капли попадали в пространство между пластинами, в котором существовало электрическое поле. В опыте Милликена использовались капли размером порядка микрометра.
Иоффе: в данном опыте электрическим полем уравновешивались не капли масла, а металлические пылинки, которые электризовались при помощи ионизирующего излучения. Пылинки, вбрасываемые в камеру-конденсатор, не были изначально нейтральными, однако, под действием ультрафиолетового излучения они теряли отрицательный заряд, что говорило именно об этом знаке заряда электрона. |
| Методы, которыми пользовались ученые для достижения поставленной цели: | Количественное сравнение непосредственных наблюдений с теорией. |
| Способ изменения заряда исследуемой частицы: | Если на своем пути капля/пылинка встречается с ионом и приобретает электрический заряд q, то на нее, кроме , и , действует со стороны электростатического поля сила => . Измеряя скорость капли\пылинки-можно определить ее заряд. |
| Полученные результаты: | Опыты Милликена и Иоффе показали, что заряды капель и пылинок всегда изменяются скачкообразно. Минимальная «порция» электрического заряда – элементарный электрический заряд, равный e = 1,6·10-19 Кл. Однако заряд пылинки уходит не сам по себе, а вместе с частицей вещества. Следовательно, в природе существует такая частица вещества, которая имеет самый маленький заряд, далее уже неделимый - заряд электрона. Благодаря экспериментам Иоффе-Милликена существование электрона превратилось из гипотезы в научно подтверждённый факт. В результате опытов Милликена и Иоффе был установлен фундаментальный для физики факт — дискретность электрического заряда — и найдена количественная характеристика дискретности. |
