Эксперимент с каплями масла
-
Эксперимент Милликена и Флетчера
- Проведен в 1909 году в Чикагском университете
- Измерили элементарный электрический заряд (заряд электрона)
- Милликен получил Нобелевскую премию по физике в 1923 году
-
Процедура эксперимента
- Использовали капли масла между металлическими пластинами
- Капли заряжались рентгеновскими лучами
- Измеряли скорость капель при нулевом электрическом поле
- Регулировали напряжение для достижения механического равновесия
- Определили заряд капли масла
-
Значение эксперимента
- Подтвердили существование субатомных частиц
- Элементарный заряд e является фундаментальной физической константой
- Точность определения заряда важна для физики
-
Разногласия и критика
- Джеральд Холтон утверждал, что Милликен исключил данные
- Аллан Франклин утверждал, что исключение данных не повлияло на точность
- Дэвид Гудстайн утверждал, что Милликен включал только полные измерения
-
Психологические эффекты в науке
- Ричард Фейнман отметил, что Милликен получил неверный ответ из-за неверного значения вязкости воздуха
-
История измерений заряда электрона после Милликена
- Измерения заряда электрона после Милликена показывают постепенное увеличение значений.
- Ученые не сразу обнаружили, что новое число выше, чем у Милликена.
-
Причины ошибок в измерениях
- Ученые исключали цифры, которые были слишком далеки от действительности.
- Они не искали причины, когда получали цифры, близкие к значению Милликена.
-
Пересмотр системы СИ 2019 года
- Значение элементарного заряда определено равным 1,602176634×10-19°C.
- Предыдущее значение было 1,6021766208(98)×10-19°C.
-
Измерение Милликена
- Милликен представил свое измерение как 4,774(5)×10-10 °C.
- Разница с новым значением составляет менее одного процента, но в шесть раз превышает стандартную ошибку Милликена.
-
Эксперименты Эрика Беклина и Раймонда Тайера Бирге
- Беклин в 1928 году обнаружил более высокое значение заряда.
- Бирге в 1929 году заявил, что исследование Беклина может содержать систематические ошибки.
- Бирге усреднил результат Милликена и провел другой эксперимент, согласующийся с Милликеном.
-
Дальнейшие эксперименты и установление нового значения
- Стен фон Фризен измерил заряд с помощью дифракции электронов.
- Эксперимент с каплей масла был повторен, и оба дали высокие показатели.
- К 1937 году стало ясно, что значение Милликена больше не поддерживается.
- Установленное значение стало (4,800±0,005)×10-10 statC или (1,6011±0,0017)×10-19 C.