نسیم فایل

در 11 صفحه قالب word

آزمایش میلیکان

مقدمه

در فضای پیرامون ما تعداد زیادیالکترون وجود دارد و اگر ذره‌ای بابار الکتریکی مثبت را در این فضا قرار دهیم،می‌تواند الکترون را به خود جذب کند. این کار اساسآزمایش قطره روغن ملیکاناست. یعنی اگر قطرات روغندر حین سقوط در هوا یونیزه شوند و به این ترتیب باردار گردند، می‌توانند چندالکترون از محیط را جذب کنند. بنابراین می‌توان با اندازه گیری این بارها به بارالکترون پی برد. این آزمایش رارابرت ملیکانبرای اندازه گیری بار یک الکترون منفرد طراحی کرد.
زمانی که یک قطرهروغن بدون بار در هوا سقوط می‌کند، سه نیروی وزن ،ارشمیدس ، چسبندگی (باویسکوزیته)بر آن وارد می‌شود. دو نیروی وزن و ارشمیدس مقدار ثابتی دارند و مستقل ازسرعت قطره می‌باشند، اما نیروی چسبندگی ثابت نبوده و مقدار آن بستگی به سرعت دارد. بنابراین در هنگام سقوط قطره مقدار نیروی چسبندگی افزایش یافته و بالاخره زمانیمی‌رسد که برآیند نیروهای وارد بر قطره صفر شود. در این حالت حرکت قطره یکنواختبوده و سرعت آن مقدار نهایی و ثابت خواهد شد. در این حالت می‌توان شعاع قطره روغن را از شرط صفر شدن برآیندنیروهای وارد بر قطره بدست آورد.

حال اگر قطره روغن در حین سقوط مقداری بارالکتریکی به خود بگیرد و آن را میان دو صفحه موازی با فاصله معین که بهاختلاف پتانسیلمعین V وصل شده است، قرار دهیم، چون قطره روغن باردار شده است، لذا درمیدان الکتریکی موجود میان صفحات بر آن نیروییاعمال می‌شود. اختلاف پتانسیل و فاصله صفحات مقادیر معلومی هستند که خودمان تنظیممی‌کنیم. می‌توانیم به کمک این نیروی الکتریکی قطره را به حالت سکون درآوریم و چونشعاع قطره را از قبل می‌دانیم، لذا مقدار بار الکتریکی از صفر شدن برآیند کل نیروهادر این حالت محاسبه می‌شود.