El experimento de caída de aceite de Robert Millikan y amp; apos; midió la carga del electrón. El experimento se realizó rociando una niebla de gotas de aceite en una cámara sobre las placas de metal. La elección del aceite fue importante porque la mayoría de los aceites se evaporarían bajo el calor de la fuente de luz, haciendo que la caída cambiara de masa durante todo el experimento. El aceite para aplicaciones de vacío fue una buena opción porque tenía una presión de vapor muy baja. Las gotas de aceite podrían cargarse eléctricamente a través de la fricción a medida que se rocían a través de la boquilla o podrían cargarse exponiéndolas a radiación ionizante. Las gotas cargadas entrarían en el espacio entre las placas paralelas. Controlar el potencial eléctrico a través de las placas haría que las gotas subieran o bajaran.
Cálculos para el experimento
Fd = 6 & amp; # x3C0; r & amp; # x3B7; v1
donde r es el radio de caída, & amp; # x3B7; es la viscosidad del aire y v1 es la velocidad terminal de la caída.
El peso W de la caída de aceite es el volumen V multiplicado por la densidad & amp; # x3C1; y la aceleración debida a la gravedad g.
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El peso aparente de la caída de aire es el peso real menos el empuje ascendente (igual al peso del aire desplazado por la caída de petróleo). Si se supone que la gota es perfectamente esférica, se puede calcular el peso aparente:
W = 4/3 & amp; # x3C0; r3g (& amp; # x3C1; – & amp; # x3C1; air)
La caída no se acelera a velocidad terminal, por lo que la fuerza total que actúa sobre ella debe ser cero de modo que F = W. Bajo esta condición:
r2 = 9 & amp; # x3B7; v1 / 2g (& amp; # x3C1; – & amp; # x3C1; air)
r se calcula para que W pueda resolverse. Cuando se enciende el voltaje, la fuerza eléctrica en la gota es:
FE = qE
donde q es la carga en la gota de aceite y E es el potencial eléctrico en todas las placas. Para placas paralelas:
E = V / d
donde V es el voltaje yd es la distancia entre las placas.
La carga en la gota se determina aumentando ligeramente el voltaje para que la caída de aceite aumente con la velocidad v2:
qE – W = 6 & amp; # x3C0; r & amp; # x3B7; v2
qE – W = Wv2 / v1
& amp; # x203A; Ciencias
