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Expérience de Millikan
Convient aussi pour
Pocket-CASSY
Description de l'expérience
En 1910, R.A. Millikan a réussi avec sa célèbre méthode de la gouttelette d'huile à imposer l'idée que tout corpuscule
chargé porte un nombre entier de charges élémentaires. Il observa des gouttelettes d'huile chargées électriquement
entre les deux armatures électrifiées, séparées d'une distance d d'un condensateur et détermina la charge q d'une
gouttelette en suspension à partir de son rayon r et du champ électrique E=U/d. Ce faisant, il a constaté que q est
toujours un multiple entier d'une charge élémentaire e et donc que q = n·e.
Théorie
Lorsqu'une gouttelette d'huile sphérique de rayon r
donnée par la loi de Stokes F
que cette même gouttelette d'huile monte dans un champ électrique E à la vitesse v
ment opposée de Stokes qui intervient, soit F
tement à la force q
·E à travers le champ électrique E appliqué, soit
0
–F
= 6π·η·r
q
·E = q
·U/d = F
0
0
1
2
= 6π·η·r
q
·d·(v
+v
) / U.
0
0
1
2
Pour déterminer la charge q
s'obtient facilement d'après l'équilibre des forces de son poids résultant F = –V·Δρ·g et du frottement de Stokes F
dans le cas de la chute, Δρ étant la différence de densité entre l'huile et l'air.
0
= 6π·η·r
(η = coefficient de viscosité de l'air) agit alors sur cette gouttelette. Lors-
·v
1
0
1
= –6π·η·r
2
·(v
+v
)
ou
0
1
2
, il manque par conséquent seulement le rayon r
0
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chute (tombe) à la vitesse –v
·v
. La différence entre ces deux forces correspond exac-
0
2
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CASSY Lab 2
, la force de frottement opposée,
1
, c'est alors la force de frotte-
2
de la gouttelette d'huile observée qui
0
1
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