Robert Andrews Millikan Biography, Electron Berekening, andere bijdragen

Robert Andrews Millikan (1868-1953) was een gerenommeerde experimentele fysicus, evenals een opmerkelijke opvoeder en publieke figuur in de Verenigde Staten in de eerste decennia van de twintigste eeuw. Evenzo heeft hij talloze bijdragen en ontdekkingen geleverd op het gebied van elektriciteit, optica en moleculaire fysica.

De grote prestatie van Millikan was echter de berekening van de elektronenbelasting, die erin slaagde te bepalen dankzij wat momenteel bekend staat als het Oil Drop Experiment.

Robert A. Millikan van het California Institute of Technology (Caltech) 1947. Bron: Wikipedia Commons

Tegenwoordig wordt dit werk beschouwd als een ideaal voorbeeld van de toepassing van de wetenschappelijke methode. Na zijn onderzoek was het succes van Millikan echter grotendeels te wijten aan de langverwachte ervaring van persistentie in de studie van natuurlijke fenomenen.

[TOC]

Biografie

Priveleven

Robert Millikan werd geboren op 22 maart 1868 in Morrison, Illinois, en stierf op 19 december 1953 in San Marino, Californië.

Toen hij vijf werd, verhuisde Millikan samen met zijn familie naar McGregor, Iowa. Twee jaar later, de residentie van Millikan in Machoketa, waar Robert hun studies voor het voortgezet onderwijs begon. Over het algemeen kan worden vastgesteld dat gezinseducatie beslissend was in hun professionele leven.

Evenzo leidde toewijding en passie voor zijn werk, dat altijd boven zijn persoonlijke verlangens en ambities lag, naast zijn grote intellectuele eerlijkheid, hem ertoe gebracht successen te hebben in de wetenschap en het openbare leven.

In 1902 liep hij huwelijken op met Greta Blanchard en genoot hij van zijn huwelijksreis in Europa. Fruit van deze unie werd geboren drie kinderen: Clark, Glenn Allen en Max Franklin.

Toegepaste studies

In 1886 begon hij zijn studies aan het College of Oberlin, waar hij trigonometrie, analytische en Griekse geometrie leerde. Hij studeerde in 1891 af en behaalde zijn doctoraat in de natuurkunde aan de Columbia University in 1895, als eerste die het kreeg op de afdeling waar hij studeerde.

Na het doctoraat reisde Millikan naar Duitsland (1895-1896), waar hij enkele studies deed aan prestigieuze universiteiten zoals Gintga en Berlijn.

In zijn passage door Europa had hij betrekking op belangrijke onderzoekers zoals de Duitse natuurkundige Roentgen (1845-1923), ontdekker van röntgenfoto's, of de Franse Becquerel (1852-1903), wiens studies over radioactiviteit beslist waren in de wetenschappelijke wereld.

Terug naar de Verenigde Staten

In 1910 kreeg Millikan een baan aangeboden als assistent aan het Ryerson -laboratorium aan de Universiteit van Chicago, dus toen hij het accepteerde, beëindigde hij zijn reis door Europa. In deze instelling oefende hij uit als professor, die de functie tot 1921 inneemt.

Het kan u van dienst zijn: Inca -architectuur: functies en uitstekende constructies

Aan de Universiteit van Chicago werkte Millikan als onderzoeker en opvoeder en ontdekte hij bij het onderwijzen van enkele van zijn grote passies.

In 1921 verliet hij de Universiteit van Chicago om directeur te worden van de Norman Bridge Physics, gelegen aan het California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena.

Tijdens zijn leven dicteerde Millikan stoelen in verschillende fysica -gebieden, hij was rector van het Physics Laboratory van het Norman Bridge Institute en directeur van Caltech.

Millikan's enthousiasme voor onderwijs

Millikan was een uitstekende student met veel gemak om les te geven, dus aan het einde van zijn tweede jaar in Oberlin, de professor die hem leerde Grieks vroeg om het onderwerp van elementaire fysica te dicteren.

Hij bereidde zich hard voor op deze toewijzing tijdens de zomervakantie van het jaar 1889. Millikan heeft alle problemen van het tekstboek op het fysica opgelost en zorg er vervolgens voor dat studenten gedurende het hele jaar van de cursus de problemen kunnen oplossen.

Voor Millikan was het oplossen van veel problemen de beste methode voor het onderwijzen van natuurkunde. Dit leersysteem werd gedurende zijn hele leven door de wetenschapper verdedigd, dus hij wordt ook beschouwd als een geweldig onderwijsliefhebber.

Deze motivatie leidde ertoe dat hij co -auteur was van een reeks innovatieve teksten met betrekking tot de onderwijsmethode. De boeken geschreven door Millikan bevatten veel problemen met conceptuele vragen, die voor de tijd zeer nieuw waren.

Millikan als advertentie -agent in het onderwijs

Vanwege zijn vastberadenheid om het prestige van Caltech te verhogen, was Millikan gekwalificeerd als een van de grote advertentiemiddelen op het gebied van onderwijs. Dit was noodzakelijk om het instituut te transformeren in een centrum van een groot prestige in de leer van natuurwetenschappen en engineering.

Hij verschilt echter sterk met zijn collega's in kwesties van politiek, filosofie en religie. Bovendien waren hun administratieve methoden niet conventioneel, maar hun persoonlijke leiderschap was elementair voor situaties om de juiste cursus te volgen.

Concluderend kan worden gezegd dat de invloed van Millikan een fundamentele pijler was in de ontwikkeling en vorming van fysici en onderzoekers uit de Verenigde Staten.

Millikan's onderzoek: de elektronenbelasting en andere bijdragen

- Schatting van de elektronenbelasting

Millikan begon zijn studies over de elektronenbelasting in 1907, beginnend bij het fysicusmodel H. NAAR. Wilson (1874-1964). Het onderzoek voldeed verschillende fasen.

Het kan u van dienst zijn: eerste onafhankelijke regeringen in Mexico

De eerste fase was om de lucht in een mistkamer te ioniseren en vervolgens de ionen in een wolk te condenseren. Op deze manier observeerde en gemeten de val van de wolk alleen onder de actie van de zwaartekracht.

Vervolgens evalueerde het de val van een geïoniseerde wolk, maar onder invloed van een verticale elektrische kracht die de zwaartekracht overlapt. Na verschillende processen slaagde hij erin het Oil Drop -experiment te ontwerpen, waardoor hij de fundamentele elektrische lading en de massa ervan kon berekenen.

Dit werd bereikt door een apparatuur die olie verspreidde in zeer kleine druppels. Deze vielen door een gat waar ze werden onderworpen aan het elektrische veld.

Origineel oliedruppelapparaat. Ontworpen door Millikan. Bron: Wikipedia Commons.

Door het gebruik van speciale lenzen kon een druppel worden gevisualiseerd en, met het meten van de snelheid van de val, slaagde de wetenschapper erin de waarde van de elektronenmassa te schatten. Het experiment werd verschillende keren herhaald.

Op deze manier bepaalde Millikan de basisbelasting en slaagde er ook in om de waarde ervan vast te stellen. In 1909 publiceerde hij het artikel waarin hij de techniek uitlegde die hij gebruikte voor de bepaling van de elektronenbelasting.

- Fotolecriciteit werkt

Zijn eerste werken en publicaties over foto -elektriciteit werden gemaakt van 1907 met zijn student G. Winchester. Het doel was om te onderzoeken of de foto -elektrische stroom en het beperkende potentieel afhankelijk waren van de temperatuur van het emitterende metaal.

Tijdens deze onderzoeken moest Millikan een seriefouten ondervinden in de processen, zoals het belang van het reinigen van metalen oppervlakken en het gevaar van het gebruik van vonken als een korte golflichtbron, omdat vonken van vonken de gemeten potentialen die in het apparaat worden geïnduceerd, kunnen vervalsen die in het apparaat elektrisch worden geïnduceerd oscillaties.

- Het extreme ultraviolette spectrum

Millikan concludeerde dat het mogelijk was om studies uit te voeren naar ultraviolet licht met behulp van hete vonken geproduceerd onder metaalelektroden, dankzij het onderzoek dat hij deed over de potentieel van deze vonken.

Deze bevinding was erg belangrijk voor de wetenschappelijke gemeenschap, omdat alle eerdere inspanningen over het korte ultraviolette spectrum waren beperkt door hun extreme absorptiecapaciteit.

Maar het gebruik van een hete vonk en een concaaf reflectieraster loste het probleem op, naast het plaatsen van een vacuümspectrograaf langs het hele pad van de stralen.

Kan u van dienst zijn: de regering van Teotihuacanos

De eerste resultaten verkregen met een vacuümspectrograaf van dit type werden beschreven door Millikan en Sawyer in 1918.

- Kosmische stralen

De studie van kosmische stralen dateert uit de vroege twintigste eeuw. Het waren experimentele benaderingen waarbij door het gebruik van elektroscopen de ontladingsprocessen in relatie tot de hoogte werden gemeten.

Millikan had moeilijke dagen in zijn onderzoeksactiviteiten op kosmische stralen. In dit aspect worden de krachtige debatten over de aard en oorsprong van kosmische stralen benadrukt. Er kan worden vastgesteld dat hun bevindingen belangrijke gebeurtenissen waren in de wereld van de wetenschap in de jaren dertig.

Het ontwerp van de experimenten

Tijdens zijn verblijf in Pasadena raakte Millikan actief geïnteresseerd in kosmische stralen. In zijn experimenten gebruikte hij electroscuses en barometers die hij naar de atmosfeer stuurde met de hulp van ballonnen die klonken.

Deze ballonnen bereikten hoogten die 11,2 en 15,2 kilometer bereikten. Instrumentele waarden werden verzameld in beklimming en afkomst, die mogelijk werden gemaakt om de ontladingswaarde tijdens de procedure te bepalen.

Deze experimenten werden uitgevoerd door Millikan in het voorjaar van 1922 naast I. S. Bowen. Zijn onderzoek toonde aan dat kosmische stralen meer doordringend zijn dan elke andere bekende straling.

Het is beslissend om aan te geven dat, vóór het onderzoek van Millikan, kosmische stralen alleen werden bestudeerd door meteorologen en specialisten op het gebied van radioactiviteit. Na deze werken werd een nieuw vakgebied en onderzoek geopend voor de fysici van die tijd.

Prijzen en onderscheidingen

In 1923 ontving Millikan een communicatie waarin hij werd aangekondigd dat hij was geëerd met de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn onderzoek naar het foto -elektrische effect en de elektronenbelasting.

Millikan ging naar het derde Solvay -congres in Brussel in 1921, als het thema van congresatomen en elektronen.

Hij ontving het eredoctoraat van vijfentwintig universiteiten. Naast de Comstock Award, de Edison Medal en de Hughes Medal.

Referenties

1. Millikan, De natuurkundige die het elektron kwam bezoeken. Ontvangen op 28 december, BBVAOPENMIND.com
2. Du Bridge L.NAAR., Epstein P.NAAR. Robert Andrews Millikan 1868-1953. Tot biografisch memoires. Ontvangen op 28 december, Nasonline.borg
3. Reyes (1998). Enkele overwegingen over de rol van het experiment in de werken over kosmische stralen van de vroege twintigste eeuw. Robert Andrews Millikan's zaak. Ontvangen op 29 december, ResearchGate.netto
4. Du Bridge L.A (1954). Robert Andrews Millikan: 1868-1953. Ontvangen op 28 december: Wetenschap.Sciencemag.borg
5. Gullstrand a. (1924). Presentatie van de Nobelprijs aan Robert A. Millikan. Ontvangen op 28 december: Wetenschap.Sciencemag.borg
6. (S.NAAR.) (S.F.)) Millikan Oil-Drop Experiment. Ontvangen op 29 december, Britannica.com