Dispositif de milikan

Le dispositif de Milikan est un appareil expérimental utilisé pour mesurer la charge élémentaire d'un électron. Il a été inventé par le physicien américain Robert A. Milikan en 1909.

Le dispositif de Milikan se compose d'une chambre de Wilson, une petite chambre à vide remplie d'huile, dans laquelle des gouttelettes d'huile chargées électriquement peuvent être observées à travers un microscope. Deux plaques métalliques chargées électriquement sont placées de chaque côté de la chambre de Wilson, créant un champ électrique uniforme à l'intérieur de la chambre.

En utilisant le dispositif de Milikan, Milikan a pu mesurer la charge élémentaire d'un électron en observant le mouvement des gouttelettes d'huile chargées dans le champ électrique. En mesurant la vitesse de chute des gouttelettes et en appliquant les lois de la physique, il a pu déterminer la charge électrique de chaque gouttelette et en déduire la charge élémentaire de l'électron.

Le dispositif de Milikan a été une avancée majeure dans la compréhension de la structure de l'atome et a permis de confirmer l'existence des électrons et de déterminer leur charge électrique avec précision.

Dispositif de Millikan

Le dispositif de Millikan est un appareil scientifique conçu par Robert Millikan en 1911 pour mesurer la charge électrique de l'électron.

Composants principaux :

- Chambre de condensation : Une chambre remplie d'air avec deux plaques métalliques parallèles, l'une étant connectée à une source d'alimentation.
- Atomisateur : Un dispositif qui vaporise de l'huile de ricin pour créer des gouttes chargées électriquement.
- Source lumineuse : Une lampe ou un laser pour éclairer les gouttes d'huile.
- Télescope : Pour observer les gouttes d'huile et mesurer leurs vitesses.
- Source d'alimentation : Pour appliquer une différence de potentiel entre les plaques.

Principe de fonctionnement :

1. Création de gouttes chargées : L'atomiseur génère des gouttes d'huile qui se chargent électriquement par frottement avec l'air.
2. Condensation : De la vapeur d'eau est introduite dans la chambre, ce qui fait grossir les gouttes.
3. Application d'une différence de potentiel : Une différence de potentiel est appliquée entre les plaques. Les gouttes chargées négativement sont aspirées vers la plaque positive, tandis que les gouttes chargées positivement sont repoussées.
4. Équilibre des forces : Lorsque la force électrique vers le haut est égale à la force gravitationnelle vers le bas, la goutte reste stationnaire.
5. Mesure de la vitesse : La vitesse de la goutte lorsqu'elle se déplace vers le haut ou vers le bas est mesurée à l'aide du télescope.
6. Calcul de la charge : La force électrique peut être calculée à partir de la différence de potentiel et de la distance entre les plaques. La force gravitationnelle peut être calculée à partir de la masse de la goutte et de l'accélération gravitationnelle. La charge de la goutte peut alors être déterminée en égalant les deux forces.

Avantages :

- Très précis pour mesurer la charge électrique.
- A permis de déterminer la charge élémentaire, qui est la charge minimale d'un électron.
- A contribué à la compréhension de la structure atomique.

Inconvénients :

- Nécessite un environnement très contrôlé.
- Ne peut mesurer la charge d'électrons individuels.
- A été remplacé par des méthodes plus modernes, telles que la spectroscopie de masse.