物理學最美實驗:密立根油滴實驗!
密立根油滴實驗是密立根在1909年進行的實驗。那時候,電子已被發現,但帶電量是多少還不知道。密立根的油滴實驗不僅測出了電子的帶電量,也發現了油滴的帶電量是某一個值的整數倍,
元電荷以及電荷量子化的發現都是物理學發展史上的大事,密立根也是憑此實驗獲得了1923年的諾貝爾物理學獎。而密立根的實驗卻只是用到了很簡單的實驗裝置,
密立根在電場中用一些帶電的油滴進行了實驗,之所以選擇油滴是為了減少蒸發。這些帶電的油滴受到重力、電場力和空氣阻力的作用,通過簡單的換算,可以得到油滴所帶的電荷數,到這裡為止,新的物理學也還沒有誕生。幸運的是,
今天我們知道,這一數字即為元電荷(電子的電荷量 e),密立根的實驗證明了電荷量子化的特徵,
密立根實驗有兩個重要的爭議,一方面,密立根沒有讓他的研究生(Harvey Feltcher)在這篇重要的論文上署名,從而導致其學生不能分享諾貝爾獎;另一方面,同時代的其他研究者很多都無法重複密立根的研究結果,
在他的實驗原始記錄中,對他的測量結果進行了篩選,丟棄了大約一半的資料,而資料被剔除的理由也很多包括:儀器工作不正常、似乎要對空氣阻力項作高階修正、不符合預期的期望、反常的結果等等。
PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)