martes, 26 de febrero de 2008

EXPERIMENTO DE LA GOTA DE ACEITE DE ROBERT MILLIKAN




La determinación de la carga eléctrica del electrón fue determinada por Millikan en 1906. esta determinación se realizó mediante un experimento que se detalla a continuación.



El experimento consiste en introducir en un gas, gotitas de aceite de un radio del orden de un micrómetro. Estas gotitas caen muy lentamente, con movimiento uniforme, con su peso compensado por la viscosidad del medio. Este tipo de movimiento viene regido por la ley de Stokes (De la mecánica de los fluidos, con la cual podemos determinar la fuerza de resistencia del aire. La cual está dada por:
v = velocidad
r = radio de la gota
h= las capas de cualquier fluido que se deslizan unas respecto a otras con distinta velocidad.
La ecuación de proporcionalidad pasa a la igualdad con el coeficiente de viscosidad" h".


Un parámetro importante es la densidad del aceite, donde debemos de considerar que el volumen considerado, esta determinado por.


Recordemos, además que la masa puede expresarse en función de la densidad:



Sustituyendo la relación de la densidad de la gota de aceite tendremos:




Las gotas se cargan electrostáticamente al salir del atomizador por lo que su movimiento de caída se altera fuertemente si se hace actuar un campo eléctrico vertical. Ajustando convenientemente el campo, puede lograrse que la gota permanezca en suspensión.
Conociendo el valor m de la masa de la gota, la intensidad E del campo eléctrico y el valor g de la gravedad, puede calcularse la carga q de la gota en equilibrio:
Millikan comprobó que las variaciones de esta carga eran siempre múltiplos de una carga elemental, indudablemente la del electrón. Por consiguiente pudo medir la carga eléctrica que posee un electrón. Este valor es:
e = 1,602 × 10-19 culombios.
Millikan recibió el premio Nobel de Física en 1923 en parte por este experimento.

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