Milikan

Relatório VI

MILLIKAN

1. Introdução Teórica

Neste experimento verificamos a natureza quântica da carga elétrica e determinamos a carga do elétron através do método desenvolvido por Fletcher Millikan, em 1910. Para isso utilizamos gotículas de óleo eletrizadas e analisamos os movimento de subida e descida das mesmas, entre as placas de um condensador.
Abaixo segue um diagrama das forças atuantes nas gotículas, considerando seu movimento unidimensional e na direção y.

Figura 1: Diagramas de forças de uma gotícula de óleo sob ação de um campo gravitacional, gravitacional e elétrico negativo e gravitacional e elétrico positivo, respectivamente.

a = raio da gota
= densidade do óleo
= densidade do ar g = aceleração da gravidade
= coeficiente de viscosidade à temperatura ambiente

Considerando as forças que atuam na subida e descida da gota, ou seja, quando há a ação de um campo elétrico:

Para achar a carga elétrica fazemos (1) – (2):

Para achar o valor do raio da gota fazemos (1) + (2):

Mas precisamos fazer a correção do coeficiente de viscosidade do ar, pois tendo em vista que o diâmetro das gotículas de óleo é comparável com seu caminho livre médio no ar, não podemos desprezar a não homogeneidade do fluido.

Com a correção temos:

2. Descrição Experimental

Para o arranjo experimental utilizamos um tripé como suporte para adaptar um condensador de placas paralelas, uma fonte luminosa, um microscópico, webcam, chave inversora de uma fonte de tensão contínua e um computador para a coleta dos dados. A tensão aplicada nas placas do condensador foi medida com o multímetro em paralelo com o circuito e utilizamos o paquímetro (incerteza 0,05mm) para medir a distância entre as placas, fizemos 10 medições desta distância e tiramos a média. As gotas de óleo foram obtidas através de um nebulizador.

Figura 2: Esquema do arranjo experimental

Inicialmente ajustamos o