ניסוי מיליקן

ניסוי מיליקן, שנקרא גם ניסוי טיפת השמן, בוצע על ידי רוברט מיליקן ב-1909 כדי לכמת את מטען האלקטרון. אלקטרון, חלקיק תת-אטומי שנושא מטען חשמלי.


מיליקן בנה מערכת שפלטה מטיפות שמן זעירות מתוך נחיר קטן. חלק מהטיפות נטענו כתוצאה מחיכוך כשהן נפלטו. הטיפות נכנסו בין שתי אלקטרודות, באזור שבו היה שדה חשמלי אחיד, כלומר אזור שבו פועל כוח חשמלי על מטענים.

העיקרון היה ליצור שיווי משקל בין כוח הכבידה וכוח חשמלי כך שהטיפה תנוע במהירות קבועה ללא תאוצה. ידעו את מסת הטיפות לפי גודלן וצפיפותן, וגם ידעו את עוצמת השדה החשמלי. מהנתונים האלה חישבו במדויק את מטען כל טיפה.

מיליקן גילה שמטעני הטיפות תמיד היו כפולות של מספר קבוע. מכאן הסיק שמדובר במטען של אלקטרון בודד, שהוערך בניסוי כ- קולון, דיוק של אחוז לעומת הערכה מודרנית - קולון. הניסוי השפיע רבות על התפתחות מכניקת הקוונטים ופיזיקת החלקיקים. ב-1923 זכה מיליקן בפרס נובל לפיזיקה על עבודתו.

ניסוי טיפת השמן בוצע ב-1909 על ידי רוברט מיליקן. המטרה: למדוד את המטען של אלקטרון. אלקטרון (חלקיק קטן מאוד שנושא מטען).


מיליקן ייצר טיפות שמן קטנות שנפלטו מנחיר. חלק מהטיפות קיבלו מטען חשמלי (כמו מטען קטן) בגלל החיכוך. הטיפות עברו בין שתי צלחות חשמליות שנוצר בהן שדה חשמלי (אזור שבו הכוח פועל על מטענים).

כשהכוח החשמלי היה בדיוק שווה למשקל, הטיפה נעשה במהירות קבועה ולא ניסה לזרום מהר יותר. ידעו את משקל הטיפות לפי הגודל והחומר שלהן, ואת עוצמת השדה. כך חישבו את המטען של כל טיפה.

הם ראו שכל המטענים הם כפולות של מספר קטן וקבוע. ממילא זה היה מטען של אלקטרון בודד, שהוערך בניסוי כ- קולון. על הניסוי הזה מיליקן קיבל את פרס נובל לפיזיקה ב-1923.