Опыт Милликена — интерактивный симулятор

Что это за опыт

В 1909–1913 годах Роберт Милликен вместе с Харви Флетчером в Чикагском университете распыляли мельчайшие капли масла между пластинами плоского конденсатора. Каждая капля несла небольшой электрический заряд, а напряжение на пластинах можно было плавно менять.

Подбирая напряжение так, чтобы капля зависала неподвижно, экспериментаторы приравнивали электрическую силу к силе тяжести и вычисляли заряд. Снова и снова он оказывался целым кратным одной и той же порции — e ≈ 1,602·10⁻¹⁹ Кл. Так была доказана дискретность заряда и впервые точно измерен заряд электрона; за это Милликен получил Нобелевскую премию 1923 года.

В симуляторе вы двигаете ползунок напряжения, ловите момент равновесия и читаете вычисленные заряд q и число n = q ⁄ e. Кнопка «Новая капля» каждый раз даёт новый заряд, а подсказка с уровнями n показывает напряжения зависания для n = 1, 2, 3…

Формулы

Методичка к уроку

Как показать опыт за пять минут на проекторе или интерактивной доске:

• Медленно двигайте ползунок «Напряжение U», пока капля не остановится: появится надпись «ЗАВИСЛА — qE = mg», а в статах — вычисленные q и целое n = q ⁄ e.
• Включите подсказку «уровни n»: на шкале подсветятся напряжения зависания для n = 1, 2, 3… — попадите бегунком точно в одну из меток.
• Нажимайте «Новая капля» и для каждой ищите напряжение равновесия: заряд всякий раз оказывается кратным e, а не любым.
• Ползунком «Время» ускорьте медленный дрейф капли; полная методичка с примером расчёта и задачами — в кнопке «📘 Как это работает».

Полная методичка с формулами, графиком, примером расчёта и задачами для самопроверки встроена в сам симулятор — кнопка «📘 Как это работает».

Частые вопросы

Похожие опыты

Опыт Резерфорда Камера Вильсона Клетка Фарадея