لمحة بسيطة عن تجربة ميلكان......

هذا كان جوابا على سؤال أحد الأعضاء ..


طبعا و بدون مقدمات تجربة ميلكان كانت لقياس شحنة الالكترون وهي تعتمد لى ترذيذ قطرات الزيت عبر ثقب الى الفضاء بين صفيحتين تضاءان بمنبع ضوئي قوي و ترصدان بالمجهر .........

وتصبح القطيرات مشحونة نتيجة للاحتكاك لدى فوهة المرذاذ, وقد استخدم مليكا ن حزمة اشعة اكس
لضمان شحن جميع القطرات

طبعا و الشكل الأبسط للتجربة هي قطرات زيت بين صفيحتين مشحونتين العلوية موجبة بالنسبة للسفلى
وعندما تكون القطيرة في وضع السكون تتوازن القوة الكهربائية الساكنة نحو الأعلى تماما مع جذب الثقالة الأرضية نحو الأسفل .
الآن اذا كان فرق الكمون V و M كتلة القطرة و شحنتها Q عندئذ يكون : Q V/d = Mg
حيث d : المسافة بين الصفيحتين

أ: لندرس قطرة زيت كثافتها p و نصف قطرها r تسقط بسرعة V0 خلال الهواء الذي كثافته σ

تتوازن قوة الاحتكاك F مع الوزن الفعلي للقطرة :

(6π ή r v0 =4/3 π r3 g(p-σ

حيث لزوجة الهواء هي : ή

ب) يطبق عندئذ كمون v عبر الصفيحتين و تجعل الصفيحة العليا موجبة , و تعاد التجربة . في هذه الحالة تساوي القوة الاجمالية نحو الأعلى مجموع التجاذب الكهربائي الساكن مع اعاقة الاحتكاك :

(6π ή r v1 + q V/d = 4/3 π r3 g(p-σ

حيث q هي شحنة القطيرة و d المسافة بين الصفيحتين . لاحظ السرعة الحدية الجديدة هي v1

هذه القيمة في المعادلة الثانية يمكن ايجاد شحنة القطرة , q وقد كررت التجربة مرات عدة لتعطي سلسلة من القيم

q1 ,q2, q3 ....... لشحن القطرات المختلفة .
وقد تبين أن هذه الشحن جميعا كانت مضاريب لشحنة و احدة أساسية مما دفع لاعتماد هذه الشحنة بأنها شحنة الالكترون الواحد .
ولم تعط حتى تاريخه أي تجربة مماثلة قيمة أصغر لواحدة الشحنة
وقد اعتمدت القيمة - 1.6X10-19 كولون على أنها شحنة الالكترون الواحد (e )

:11:(( عن كتاب الفيزياء المتقدمة )):11: