VITA E CONTRIBUTI ALLA SCIENZA
Robert Andrews Millikan fisico americano di origine scozzese nacque a Morrison (Illinois) nel 1868 e morì a San Marino (California) nel 1953.
Figlio di un pastore protestante, compì gli studi alla Columbia University, perfezionandoli in seguito a Berlino e a Gottinga. Nominato professore di fisica presso l'università di Chicago (1896), nel 1921 divenne presidente dell'Istituto di tecnologia della California con sede a Pasadena. Nel 1923 gli venne conferito il premio Nobel per la fisica.
Si dedicò soprattutto a ricerche sulla radioattività dei minerali d'uranio, sulle scariche nei gas e sulle regioni estreme dello spettro ultravioletto. Nel 1911 riuscì a determinare il valore della carica dell'elettrone grazie a una celebre esperienza. Nel 1916, misurando la frequenza della luce e l'energia degli elettroni prodotti nell'effetto fotoelettrico, ottenne una misura più accurata della costante di Planck. Si occupò anche dello studio dei raggi cosmici, eseguendo misure tra la profondità di 20 m sotto il livello del mare e l'altezza di 16.000 m nel corso di spedizioni scientifiche in Australia e in India riuscendo, in questo modo, a verificare la variazione dell'intensità di tali radiazioni a seconda dell'altitudine .
Tra le sue opere: "Meccanica, fisica molecolare e calore" (1903), " Elettricità, suono e luce"(1908), "L'elettrone" (1917), "Scienza e vita "(1923) e " Raggi cosmici "(1935).
DETERMINAZIONE DELLA CARICA ELEMENTARE
L'esperienza per la determinazione della carica fu svolta da Millikan negli anni 1910-1913: la figura mostra, schematicamente, l'apparato strumentale usato dallo scienziato :
In una camera contenente un gas, precedentemente ionizzato mediante raggi X, vengono introdotte delle goccioline di una sostanza oleosa che, durante la caduta, catturano un certo numero n di elettroni prodotti dalla ionizzazione del gas.
La batteria genera una differenza di potenziale tra i due piatti ; se una goccia rimane sospesa tra le due piastre si può dedurre che la forza elettrica e la forza di gravità agenti su di essa si equivalgono per cui:
Il valore della massa m può essere ricavato conoscendo la densità dell'olio e il volume della goccia stimabile grazie all'osservazione al microscopio per cui:
Concludendo la carica elementare risulta
Il campo elettrico e ricavabile ricordando la relazione tra potenziale e campo ovvero
dove d è la distanza tra i due piatti a diverso potenziale.
Dopo diversi esperimenti Millikan trovò che i valori di q erano tutti multipli interi di un dato valore che risulta essere la carica elementare cercata. Il valore trovato da Millikan è pari a
Conoscendo questo valore e la carica specifica dell'elettrone si può risalire al valore della massa della particella che risulta essere
