Robert Andrews Millikan Biografi, Pengiraan Elektron, Sumbangan Lain

Robert Andrews Millikan (1868-1953) adalah ahli fizik eksperimen yang terkenal, serta pendidik yang luar biasa dan tokoh awam di Amerika Syarikat pada dekad pertama abad kedua puluh. Begitu juga, dia membuat banyak sumbangan dan penemuan dalam bidang elektrik, optik dan fizik molekul.

Walau bagaimanapun, pencapaian hebat Millikan adalah pengiraan beban elektron, yang berjaya menentukan terima kasih kepada apa yang kini dikenali sebagai eksperimen drop minyak.

Robert a. Millikan di California Institute of Technology (Caltech) 1947. Sumber: Wikipedia Commons

Hari ini, kerja ini dianggap sebagai contoh yang ideal mengenai penerapan kaedah saintifik. Walau bagaimanapun, di luar siasatannya, kejayaan Millikan sebahagian besarnya disebabkan oleh pengalaman kegigihan yang panjang dalam kajian fenomena semulajadi.

[TOC]

Biografi

Kehidupan peribadi

Robert Millikan dilahirkan pada 22 Mac 1868 di Morrison, Illinois, dan meninggal dunia pada 19 Disember 1953 di San Marino, California.

Ketika dia berumur lima tahun, Millikan berpindah bersama keluarganya ke McGregor, Iowa. Dua tahun kemudian, kediaman Millikan di Machoketa, di mana Robert memulakan kajian pendidikan menengah mereka. Secara umum, dapat ditetapkan bahawa pendidikan keluarga adalah tegas dalam kehidupan profesional mereka.

Begitu juga, pengabdian dan keghairahan untuk karyanya, yang selalu melebihi keinginan dan aspirasi peribadinya, sebagai tambahan kepada kejujuran intelektualnya yang besar, menyebabkan dia mempunyai kejayaan dalam sains dan kehidupan awam.

Pada tahun 1902, dia mengikat perkahwinan dengan Greta Blanchard dan menikmati bulan madu di Eropah. Buah kesatuan ini dilahirkan tiga anak: Clark, Glenn Allen dan Max Franklin.

Kajian yang digunakan

Pada tahun 1886, beliau memulakan pengajiannya di Kolej Oberlin, di mana dia belajar trigonometri, analisis dan geometri Yunani. Beliau lulus pada tahun 1891 dan memperoleh doktornya dalam fizik di Columbia University pada tahun 1895, yang pertama mendapatkannya di jabatan di mana dia belajar.

Selepas menerima doktor, Millikan mengembara ke Jerman (1895-1896), di mana dia melakukan beberapa kajian di universiti berprestij seperti Gintga dan Berlin.

Dalam laluannya melalui Eropah, beliau berkaitan dengan penyelidik penting seperti ahli fizik Jerman Roentgen (1845-1923), penemu X-ray, atau Perancis Becquerel (1852-1903), yang kajian tentang radioaktiviti adalah tegas dalam dunia saintifik.

Kembali ke Amerika Syarikat

Pada tahun 1910, Millikan ditawarkan pekerjaan sebagai pembantu di Makmal Ryerson di University of Chicago, jadi ketika menerimanya, dia menamatkan perjalanannya melalui Eropah. Di institusi ini, beliau melaksanakan sebagai profesor, menduduki kedudukan sehingga tahun 1921.

Ia boleh melayani anda: seni bina inca: ciri dan pembinaan yang luar biasa

Di University of Chicago, Millikan bekerja sebagai penyelidik dan pendidik, menemui mengajar beberapa nafsu yang hebat.

Pada tahun 1921, beliau meninggalkan University of Chicago untuk menjadi pengarah Fizik Jambatan Norman, yang terletak di California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena.

Semasa hidupnya, Millikan menetapkan kerusi di kawasan fizik yang berlainan, beliau adalah rektor makmal fizik di Institut Jambatan Norman dan Pengarah Caltech.

Semangat Millikan untuk pendidikan

Millikan adalah pelajar yang sangat baik dengan kemudahan pengajaran, jadi pada akhir tahun kedua di Oberlin, profesor yang mengajarnya Yunani diminta untuk menentukan subjek fizik asas.

Dia bersedia untuk peruntukan ini semasa cuti musim panas tahun 1889. Millikan menyelesaikan semua masalah buku teks fizik, kemudian menjaga pelajar untuk menyelesaikan masalah sepanjang tahun kursus.

Bagi Millikan, perbuatan menyelesaikan banyak masalah adalah metodologi terbaik untuk pengajaran fizik. Sistem pembelajaran ini dipertahankan oleh saintis sepanjang hidupnya, jadi dia juga dianggap sebagai peminat pendidikan yang hebat.

Motivasi ini menyebabkan dia menjadi pengarang bersama beberapa siri teks inovatif mengenai metodologi pengajaran. Buku -buku yang ditulis oleh Millikan termasuk banyak masalah yang menggabungkan soalan konseptual, yang sangat baru pada masa itu.

Millikan sebagai ejen pengiklanan dalam pendidikan

Oleh kerana tekadnya untuk menaikkan prestij Caltech, Millikan layak sebagai salah satu ejen pengiklanan yang hebat dalam bidang pendidikan. Ini adalah perlu untuk mengubah institut menjadi pusat prestij yang hebat ke dalam pengajaran sains semula jadi dan kejuruteraan.

Walau bagaimanapun, dia berbeza dengan rakan -rakannya dalam hal politik, falsafah dan agama. Di samping itu, kaedah pentadbiran mereka tidak konvensional, tetapi kepimpinan peribadi mereka adalah asas bagi situasi untuk mengambil kursus yang betul.

Sebagai kesimpulan, boleh dikatakan bahawa pengaruh Millikan adalah tiang asas dalam pembangunan dan pembentukan ahli fizik dan penyelidik dari Amerika Syarikat.

Penyiasatan Millikan: Beban elektron dan sumbangan lain

- Anggaran beban elektron

Millikan memulakan pengajiannya mengenai beban elektron pada tahun 1907, bermula dari model fizik H. Ke. Wilson (1874-1964). Siasatan memenuhi beberapa peringkat.

Ia boleh melayani anda: Kerajaan Bebas Pertama di Mexico

Fasa pertama adalah untuk mengionkan udara di ruang kabut, dan kemudian memendekkan ion di awan. Dengan cara ini, dia memerhatikan dan mengukur kejatuhan awan hanya di bawah tindakan graviti.

Selanjutnya ia menilai kejatuhan awan terionisasi, tetapi di bawah pengaruh daya elektrik menegak yang bertindih graviti. Selepas beberapa proses, dia berjaya merancang percubaan drop minyak, yang membolehkannya mengira caj elektrik asas dan jisimnya.

Ini dicapai oleh peralatan yang menyebarkan minyak ke dalam titisan yang sangat kecil. Ini jatuh melalui lubang di mana mereka tertakluk kepada medan elektrik.

Alat drop minyak asal. Direka oleh Millikan. Sumber: Wikipedia Commons.

Melalui penggunaan kanta khas, penurunan dapat divisualisasikan dan, mengukur kelajuan kejatuhan, saintis berjaya menganggarkan nilai jisim elektron. Eksperimen diulang beberapa kali.

Dengan cara ini, Millikan menentukan beban asas dan juga berjaya menubuhkan nilainya. Pada tahun 1909 beliau menerbitkan artikel di mana beliau menjelaskan teknik yang digunakannya untuk penentuan beban elektron.

- Fotolecricity berfungsi

Kerja -kerja pertamanya dan penerbitan mengenai fotoelektrik dibuat dari tahun 1907 dengan pelajarnya g. Winchester. Objektifnya adalah untuk menyiasat sama ada arus fotoelektrik dan potensi yang mengehadkan bergantung pada suhu logam pemancar.

Semasa siasatan ini, Millikan terpaksa menghadapi kesilapan siri dalam proses, seperti kepentingan pembersihan permukaan logam dan bahaya menggunakan percikan api sebagai sumber cahaya gelombang pendek, kerana percikan api dapat memalsukan potensi yang diukur dalam alat elektrik ayunan.

- Spektrum ultraviolet yang melampau

Millikan menyimpulkan bahawa mungkin untuk menjalankan kajian mengenai cahaya ultraviolet menggunakan percikan panas yang dihasilkan di kalangan elektrod logam, terima kasih kepada penyelidikan yang dilakukannya mengenai potensi percikan ini.

Temuan ini sangat penting untuk komuniti saintifik, kerana semua usaha sebelumnya mengenai spektrum ultraviolet pendek telah dibatasi oleh kapasiti penyerapan mereka yang melampau.

Tetapi penggunaan percikan panas dan grid refleksi cekung menyelesaikan masalah itu, selain meletakkan spektrograph vakum di sepanjang jalan sinaran.

Boleh melayani anda: Kerajaan Teotihuacanos

Hasil pertama yang diperolehi dengan spektrograph vakum jenis ini digambarkan oleh Millikan dan Sawyer pada tahun 1918.

- Sinar kosmik

Kajian sinar kosmik bermula dari awal abad kedua puluh. Mereka adalah pendekatan eksperimen di mana dengan menggunakan elektroskop proses pelepasan berhubung dengan ketinggian diukur.

Millikan mempunyai hari yang sukar dalam aktiviti penyelidikannya mengenai sinar kosmik. Dalam aspek ini perdebatan yang kuat tentang sifat dan asal sinaran kosmik diserlahkan. Dapat ditetapkan bahawa penemuan mereka adalah peristiwa penting dalam dunia sains pada tahun 1930 -an.

Reka bentuk eksperimen

Semasa tinggal di Pasadena, Millikan menjadi aktif berminat dengan sinar kosmik. Dalam eksperimennya, dia menggunakan elektroskus dan barometer yang dia hantar ke atmosfera dengan bantuan belon yang terdengar.

Belon ini mencapai ketinggian yang mencapai 11.2 dan 15.2 kilometer. Nilai instrumental dikumpulkan dalam pendakian dan keturunan, yang memungkinkan untuk menentukan nilai pelepasan semasa prosedur.

Eksperimen ini dijalankan oleh Millikan pada musim bunga tahun 1922 di sebelah i. S. Bowen. Penyelidikannya menunjukkan bahawa sinar kosmik lebih menembusi daripada radiasi lain yang diketahui.

Adalah tegas untuk menunjukkan bahawa, sebelum siasatan Millikan, sinar kosmik hanya dikaji oleh pakar meteorologi dan radioaktif. Selepas kerja -kerja ini, bidang pengajian dan penyelidikan baru dibuka untuk ahli fizik pada masa itu.

Anugerah dan perbezaan

Pada tahun 1923, Millikan menerima komunikasi di mana beliau diumumkan bahawa dia telah dihormati dengan Hadiah Nobel dalam Fizik untuk penyelidikannya mengenai kesan fotoelektrik dan beban elektron.

Millikan menghadiri Kongres Solvay Ketiga di Brussels pada tahun 1921, menjadi tema atom dan elektron Kongres.

Dia menerima doktor kehormat dari dua puluh universiti. Sebagai tambahan kepada Anugerah Comstock, Pingat Edison dan Pingat Hughes.

Rujukan

1. Millikan, Ahli fizik yang datang untuk melihat elektron. Diperoleh pada 28 Disember, Bbvaopenmind.com
2. DU Bridge l.Ke., Epstein p.Ke. Robert Andrews Millikan 1868-1953. Kepada memoir biografi. Diperoleh pada 28 Disember, Nasonline.org
3. Reyes (1998). Beberapa pertimbangan mengenai peranan percubaan dalam kerja -kerja pada sinar kosmik pada awal abad kedua puluh. Kes Robert Andrews Millikan. Diperoleh pada 29 Disember, ResearchGate.jaring
4. DU Bridge l.A (1954). Robert Andrews Millikan: 1868-1953. Diperoleh pada 28 Disember: Sains.Sciencemag.org
5. Gullstrand a. (1924). Penyampaian Hadiah Nobel kepada Robert A. Millikan. Diperoleh pada 28 Disember: Sains.Sciencemag.org
6. (S.Ke.) (s.F.) Eksperimen drop minyak Millikan. Diperoleh pada 29 Disember, Britannica.com