Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

 

Robert MILLIKAN

 

Ο θάλαμος είναι κλειστός. Στο πάνω και το κάτω μέρος είναι τοποθετημένες δύο οριζόντιες μεταλλικές πλάκες οι οποίες συνδέονται με μια σειρά από μπαταρίες ρυθμιζόμενης τάσης δημιουργώντας έτσι κατακόρυφο ηλεκτρικό πεδίο στο  εσωτερικό του θαλάμου . Στο πάνω μέρος έχει τοποθετηθεί ένας ψεκαστήρας σταγόνων λαδιού.

Οι σταγόνες λαδιού ήταν σίγουρα καταλληλότερες από τις σταγόνες νερού που χρησιμοποιούσε πριν.  Μπορούν να διατηρούνται στον αέρα χωρίς να εξατμίζονται γι αυτό και εγκατέλειψε τις σταγόνες νερού επιλέγοντας σταγόνες από λάδι.

Στο κάτω μέρος υπάρχουν τρία παράθυρα. Από το ένα εισέρχονται ακτίνες Χ οι οποίες θα φορτίσουν τις σταγόνες, από το άλλο εισέρχεται φως και από το τρίτο μπορεί κανείς να βλέπει το εσωτερικό του κλειστού θαλάμου μέσα από μία κατάλληλη διόπτρα.   

Ρυθμίζοντας προσεκτικά την τάση κατάφερε να διακρίνει μία σταγόνα ακίνητη, σημείωσε την τιμή της τάσης για την οποία το πέτυχε. Σύμφωνα με την γνωστή θεωρία οι δύο ασκούμενες στην  αιωρούμενη σταγόνα δυνάμεις - βάρος και ηλεκτρική δύναμη-  έπρεπε να αλληλοεξουδετερώνονται. Από την ισότητα mg = Eq των μέτρων των δύο δυνάμεων θα μπορούσε να μετρήσει το φορτίο q της σταγόνας. Την ένταση Ε του ηλεκτρικού πεδίου μπορούσε εύκολα να τη μετρήσει με βάση την τιμή της τάσης και την απόσταση των δύο πλακών. Την επιτάχυνση της βαρύτητας ήταν γνωστή. Δυσκολία εμφανιζόταν στον υπολογισμό της μάζας της σταγόνας. Τη δυσκολία την ξεπέρασε υπολογίζοντας την ακτίνα των σταγόνων από την οριακή ταχύτητα με την οποία έπεφταν στον αέρα. Είχαν δηλαδή προηγηθεί μετρήσεις κατά την πτώση της σταγόνων με σταθερή ταχύτητα. Η τιμή της ακτίνας οδηγούσε μέσω Γεωμετρίας στον όγκο της και μέσω της πυκνότητας στην τιμή της μάζας. Έτσι κατέληξε στο να μετρήσει το ηλεκτρικό φορτίο της σταγόνας.

Επανέλαβε πολλές φορές την ίδια διαδικασία και  πάλι και πάλι μετρώντας το  διαφορετικό κάθε φορά φορτίο των σταγόνων υποψιαζόμενος ότι θα επιβεβαιωθεί η υπόθεση την οποία είχε κάνει . Ότι σε κάθε περίπτωση το φορτίο οποιασδήποτε σταγόνας θα ήταν ακέραιο πολλαπλάσιο κάποιας ποσότητας. Η ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΑΥΤΗ ΗΤΑΝ ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΥ. Οι μετρήσεις τελικά έδειχναν ότι είχε δίκιο.

Είναι έτος 1910 κι «εκείνος»  είναι ο Ρόμπερτ Μίλλικαν, γιος ιεροκήρυκα, από το Ιλινόις, Βορειοαμερικανός μέχρι το  κόκαλο, ήδη 42 ετών. Δεκατρία χρόνια αργότερα η Σουηδική Ακαδημία θα του απένειμε το βραβείο Νόμπελ τόσο για τη συμβολή του στη μελέτη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου, όσο και  για την επιτυχία του εγχειρήματος του 1910 , για το ότι δηλαδή με ευφυέστατο τρόπο ΜΕΤΡΗΣΕ ΤΟ ΦΟΡΤΙΟ ΕΝΟΣ ΑΟΡΑΤΟΥ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟΥ,  ΤΟΥ ΠΙΟ ΜΙΚΡΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΟΣ ΠΟΥ ΕΙΧΑΝ ΦΑΝΤΑΣΤΕΙ ΜΕΧΡΙ ΤΟΤΕ ΟΙ ΑΝΘΡΩΠΟΙ.

Μέτρησε το φορτίο του ηλεκτρονίου.

Μερικά χρόνια αργότερα η μορφή του θα εμφανιζόταν σε αμερικανικό γραμματόσημο