Robert Millikan, vollständig Robert Andrews Millikan (geboren am 22. März 1868 in Morrison, Illinois, USA – gestorben am 19. Dezember 1953 in San Marino, Kalifornien ), Amerikanischer Physiker, der 1923 mit dem Nobelpreis für Physik für sein Studium der elementaren elektronischen Ladung und des photoelektrischen Effekts ausgezeichnet wurde.

Millikan absolvierte 1891 das Oberlin College (Oberlin, Ohio) und promovierte am 1895 an der Columbia University. 1896 wurde er Assistent an der University of Chicago, wo er 1910 ordentlicher Professor wurde. Während seiner Zeit in Chicago als Assistenzprofessor schrieb er für Schüler und Studenten mehrere Physiklehrbücher, die eingereicht wurden weit verbreitete Verwendung.

1909 begann Millikan eine Reihe von Experimenten, um die von einem einzelnen Elektron getragene elektrische Ladung zu bestimmen. Er begann damit, den Verlauf geladener Wassertropfen in einem elektrischen Feld zu messen. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Ladung auf den Tröpfchen ein Vielfaches der elementaren elektrischen Ladung ist, aber das Experiment war nicht genau genug, um zu überzeugen. Genauere Ergebnisse erzielte er 1910 mit seinem berühmten Öltropfenexperiment, bei dem er Wasser (das dazu neigte, zu schnell zu verdampfen) durch Öl ersetzte. Millikan variierte die elektrische Spannung zwischen zwei Metallplatten, als ein Öltropfen zwischen ihnen fiel, bis der Tropfen aufhörte zu fallen. Wenn der Tropfen stationär war, entsprach die nach unten gerichtete Schwerkraft auf den Tropfen der elektrischen Kraft nach oben auf die Ladungen im Tropfen, und dann konnte Millikan messen, wie viel Ladung der Tropfen hatte.

Millikan-Öltropfenexperiment

Robert Millikans Öltropfenexperiment Er verglich die angelegte elektrische Kraft mit Änderungen in der Bewegung der Öltropfen und konnte die elektrische Ladung für jeden Tropfen bestimmen. Er stellte fest, dass alle Tropfen Ladungen hatten, die einfache Vielfache einer einzigen Zahl waren, der Grundladung des Elektrons .

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1916 nahm er mit ähnlichen Fähigkeiten die experimentelle Überprüfung der Gleichung, die 1905 von Albert Einstein eingeführt wurde, um den photoelektrischen Effekt zu beschreiben, bei dem Elektronen von einer Metallplatte ausgestoßen werden, wenn Licht darauf fällt. Der photoelektrische Effekt hatte die Physik verwirrt aber Einstein beschrieb die Energie des ausgestoßenen Elektrons als gleich hf – φ, wobei h die Plancksche Konstante ist, f die Frequenz des Lichts ist und φ eine Eigenschaft des Metalls ist, die als Austrittsarbeit bezeichnet wird. Einsteins Beschreibung des photoelektrischen Effekts als Quantenphänomen war umstritten, aber Millikans Messungen bewiesen Einsteins Theorie und ergaben einen genauen Wert der Planckschen Konstante. Als die Vereinigten Staaten 1917 in den Ersten Weltkrieg eintraten, wurde er stellvertretender Vorsitzender des National Research Council in Washington, DC, wo er Wissenschaftlern half, ihre Forschung auf die Kriegsanstrengungen anzuwenden. 1919 kehrte er nach Chicago zurück.

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1921 verließ Millikan die Universität von Chicago, um Direktor des Norman Bridge Laboratory of Physics am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena zu werden. Dort führte er eine umfassende Untersuchung der Strahlung durch, die der Physiker Victor Hess aus dem Weltraum entdeckt hatte. Millikan bewies, dass diese Strahlung tatsächlich außerirdischen Ursprungs ist, und nannte sie „kosmische Strahlung“. Als Vorsitzender des Exekutivrates von Caltech von 1921 bis zu seiner Pensionierung 1945 machte Millikan diese Schule zu einer der führenden Forschungseinrichtungen in den Vereinigten Staaten.

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