Милликеннің электр зарядын анықтау жөніндегі тәжірибесі

1881 жылы Гельмгольц қарапайым электр зарядының болатыны жөнінде болжам айтқан болатын. Көптеген фактілер оның айтқанкан болжамының дұрыстығын растады. Тек 1911 жылы американ физигі Р. Милликен бұл зарядтың шамасын барынша дәл анықтады.

Милликен тәжірибесін талдап көрелік. Жазық конденсатордың жоғарғы пластинкасында саңылау бар. К түтігінен бұл саңылау арқылы май тамшылары буркіледі. Май тамшыларының төмен түcуi М микроскоп арқылы бақыланады. Электр өpici әсер етпеген жағдайда rрадиусты тамшыға оның ауырлық күші, архимед куші және Стокс формуласымен анықталатын кедергі куші әсер етеді, осы күштердің әсерінен тамшы и жылдамдықпен бірқалыпты козғалады, бұл жылдамдық мынаған тең:

мұндағы — майдың тығыздығы, — ауаның тығыздығы.

Осы формуладан тамшының радиусын есептеп табуға болады.

Тамшы конденсатор аралығына буркілетін болғандықтан, ол белгілі 6ip q зарядпен зарядталады. Конденсатор пластинкалары аралығында кернеулігі Е= болатын өpic туған кезде май тамшысының төмен түсу жылдамдығы өзгеріп u₁болады. Осы тамшының жылдамдығын өлшеп мына

формула бойынша тамшының q зарядын табуға болады.

Көптеген тәжірибелер тамшының заряды әрқашан 1,602 • 10^-19 Кл өлшеміне тең болатын е шамасының еселігі болған. Ауа иондалған кезде тамшының заряды өзгеріп, әлгі шамаға тең болған. Тамшы тек бүтін санға тең электрондар санын қосып алатындықтан немесе одан айырылатын болғандықтан, Милликеннің есептеп тапқан заряды электронның заряды болып табылады деген қорытынды шығаруға болады.

1912 жылы А. Ф. Иоффе жасаған тәжірибелер де Милликен есептеп тапқан нәтижені растады. Қaзipгi кезде электронның заряды мынаған тең екені анықталған:

e=1,602 10^-19Кл.