Milikan

Medida da Carga Elétrica Elementar

IF – USP
Laboratório de Física Moderna

Prof. Marcelo G. Munhoz

Resumo

O presente experimento consiste na verificação da natureza quantizada da carga elétrica, bem como a obtenção de seu valor. Para isso foi utilizado um método comparável ao empregado por R. A. Millikan em sua experiência de 1909. O aparato consistiu num sistema óptico ligado a um microcomputador munido de uma câmera filmadora digital através da qual foram gravados os movimentos de gotículas de óleo eletrizadas sob a ação de um campo elétrico no interior de um condensador. Os histogramas dos conjuntos de cargas obtidos permitiriam a verificação da relação discreta entre as cargas ionizadas e uma carga elementar, porém devido falta de dados ou poucas gotículas de carga mínima, não foi possível determinar o valor da carga elementar.

I - Introdução

O experimento realizado por Millikan e Flechter, foi de grande importância para o mundo científico, pois, comprovou a quantização da carga elementar, que fora descoberta por J.J. Thonsom e aperfeiçoado por ele mesmo usando a teoria de Stokes, ampliando os horizontes do estudo da composição da matéria. O experimento consiste na observação de gotículas de óleo eletrizadas (ionizadas) por atrito com o vidro de um borrifador. Somente algumas gotículas são ionizadas, e ao passarem por um orifício (Figura 1), foram medidas por Millikan os tempos de descida e subida, calculando assim as respectivas velocidades de subida e descida e aplicando esses valores na fórmula obtida a partir da análise das forças atuantes na gota como a força peso, força elétrica, força viscosa (lei de Stokes) e empuxo, calcularam-se então o raio das gotículas e suas cargas.

Figura 1 - Aparato experimental usado por Millikan. As gotículas de óleo que são observadas sofrem influência de forças elétrica, viscosa, peso e empuxo, no seu movimento de subida e descida.

Quando as partículas carregadas foram submetidas a uma interação com