El Experimento De La Gota De Aceite

Índice

I. Introducción 2

II. Marco teórico 3

1. Robert Andrews Millikan (1868-1953) 3

2. El experimento de la gota de aceite 5

Materiales 5

Marco Metodológico 5

Procedimientos 8

III. Discusión 9

IV. Conclusión 9

V. ANEXO 10

VI. BIBLIOGRAFIA 11

Introducción

La carga más pequeña que se puede obtener es la del electrón, el cual esta cargado negativamente.

La primera medida de la carga de un único electrón la realizo Robert Millikan con un experimento al que se le conoce como el experimento de la gota de aceite. Millikan lo realizó mediante un aparato que él construyó y se basa en dos láminas conductoras ubicadas en forma paralela, una de ellas esta perforada por un pequeño orificio en el cual entran unas diminutas gotas de aceite, cuando estas adquieren una velocidad constante se usa una fuente para determinar que tanta fuerza eléctrica necesita para detener a la gotita en su caída. Como Millikan conocía el valor entre las placas y la fuerza pudo obtener la carga sobre la gotita de aceite.

Los procedimientos a seguir para la observación y la adquisición de los datos en el experimento de la gota de aceite son complicados y difíciles de observar.

Marco teórico

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

Millikan nació en 1868, hijo de una predicadora del medio oeste americano. Estudió en la universidad de Oberlin y consiguió su doctorado en la Universidad de Columbia. Realizó trabajos de postdoc en Alemania y consiguió, en la última década del siglo XIX, una posición en el departamento de Física de la Universidad de Chicago, departamento encabezado por su ídolo A. A. Michelson.

Durante la siguiente década sufrió una profunda desesperación por no conseguir imponer su nombre frente al de otros físicos de la época al no aportar un nuevo y famoso descubrimiento a la Física (Einstein, Planck, etc.). Así que decidió probar suerte midiendo la carga del electrón, partícula que había sido descubierta por Thomson en 1897.

Thomson y sus colegas habían intentado hacerlo observando cómo un campo eléctrico aplicado cambiaba el comportamiento de nubes de gotas de agua que caían por efecto de la gravedad y que interactuaban con núcleos en una cámara de niebla (desarrollada a principios del s. XX y basada en el hecho de que, bajo ciertas condiciones, una partícula cargada que se movía rápidamente causaba una condensación de vapor de agua supersaturada a lo largo de su camino).

Se consideraba que el extremo superior de la nube, que tenía las gotas más pequeñas, tenía cargas aisladas. De este modo, una estimación algo bruta, pero correcta de la carga eléctrica podía ser obtenida. Esta cámara de niebla fue el punto de partida de los esfuerzos de Millikan(ANEXO 1). Así, trabajando con un estudiante, Louis Begeman, Millikan tuvo la idea de aplicar un campo eléctrico mucho más fuerte de lo que se había aplicado antes, con la esperanza de detener completamente el descenso de la nube. Para sorpresa de Millikan, lo que sucedió en su lugar es que la práctica totalidad de las gotas, con sus diferentes cargas positivas y negativas se dispersaron, quedando a la vista sólo unas cuantas gotas individuales que tenían la carga justa para permitir que la fuerza eléctrica compensase el efecto de la gravitatoria. Así es como millikan se dio cuenta de que medir la carga de gotas ionizadas de forma individual era un método muy superior al de encontrar la carga media de las gotas de la nube.

Desafortunadamente, este método tiene el inconveniente de que el agua se evapora demasiado rápido como para llevar a cabo medidas precisas. Así, Millikan, Begeman y otro estudiante llamado Harvey Fletcher decidieron que necesitaban otra sustancia que se evaporase más lentamente, como aceite, mercurio o glicerina. Fletcher hizo funcionar este aparato con un pulverizador comprado en la farmacia, utilizando ahora pequeñas gotas de aceite que podía ver iluminándolas con una luz brillante y enfocando un telescopio especialemente diseñado en ellas. A través de él, podía ver las gotas "bailando" en un movimiento Browniano debido por el impacto con las moléculas del aire. Esto ya era entonces un fenómeno de increible interés científico (explicado por A. Einstein en 1905). Cuando Millikan fue informado de ello, se dedicó en pleno al experimento con aceite, abandonando definitivamente el agua.

Durante los dos siguientes años (experimento definitivo en 1909 y publicación en 1911), Millikan y Fletcher calcularon que es 1,5924(17).〖10〗^(-19)C la medida de un unico electrón observando los comportamientos de ascenso y descenso de pequeñas gotas por acción de los campos eléctrico y gravitatorio.

Millikan deseaba la fama y el reconocimiento de la comunidad científica con tremenda ansiedad, por lo que no permitió que Fletcher apareciese como colaborador cuando el artículo se publico en las revistas científicas más importantes de la época pero, a cambio, le permitió estudiar el movimiento Browniano para que así, pudiese publicar un artículo él mismo y así obtener su doctorado (lo cual Fletcher aceptó resignado, pues Millikan había sido su mentor durante sus estudios)

El físico austríaco Felix Ehrenhaft utilizó poco después el mismo aparato y encontró cargas eléctricas mucho menores que el 'e' obtenido en 1910 por Millikan y Fletcher.

Millikan repitió sus experimentos, los publicó en 1913 y demostró que la carga de cada pequeña gota estudiada se corresponde con un múltiplo entero de veces el valor e, con un error muy pequeño.

Ahora sí que Millikan se había ganado el premio Nobel que recibió en 1923.

Sin embargo, un posterior análisis de las notas personales de laboratorio de Millikan reveló que, en efecto, Millikan no informó de todas las gotas que observó, sino que lo hizo sólo con 58 de las 175 que estudió en el periodo que abarca desde el 11 de noviembre de 1911 hasta el 16 de Abril de 1912. De modo que si que preparó los datos, y mintió sobre

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