Expérience de Millikan
Référence : EXP 500 010
La manipulation a pour but de refaire d'une manière simplifiée l'expérience historique par laquelle Millikan, en 1909, a déterminé la valeur exacte de la charge "e" de l'électron. Elle consiste à étudier le mouvement d'une gouttelette d'huile chargée, soumise au champ électrique d'un condensateur plan, une source blanche et un viseur. Ce dispositif complet est composé de plusieurs parties: un viseur, une diode laser et un système de condensateur plan ainsi qu'un boîtier d'alimentation couplé à un chronomètre .
DETERMINATION DE LA CHARGE ELECTRIQUE DE L'ELECTRON
Avec un nébuliseur, on pulvérise des gouttelettes d'huile dans un condensateur constitués de deux plaques d'alliage léger. En passant par deux petits trous percés sur ce condensateur, certaines de ces gouttelettes se chargent par frottement électrostatique.
Une fois entrées entre les deux plaques du condensateur plan, ces gouttelettes d'huile sont observées à travers un viseur. Ce dernier possède un objectif à long foyer, qui permet de viser les gouttelettes d'huile qui tombent selon l'axe du condensateur et se détachent comme des points brillants sur un fond sombre. Son oculaire possède un oculaire gravé au dixième de millimètre.
L'ensemble est fixé sur un socle par une tige télescopique permettant de mettre le viseur à hauteur convenable pour l'utilisateur.
Dans un premier temps, nous vaporisons des gouttelettes d'huile sans mettre les plaques du condensateur en charge. Quand le mouvement tourbillonnaire a cessé, on appliquera une tension aux bornes du condensateur et on repère la ou les gouttes qui sont freinées par le champ (ce sont les gouttelettes qui ont été ionisées).
On relève la tension permettant d'immobiliser complètement la goutte. On coupe la tension et on déclenche simultanément le chronomètre (intégré au générateur de Millikan). On mesure le temps mis par la goutte pour franchir un certain nombres de graduation du micromètre.
En calculant la vitesse de chute de la gouttelette d'huile, on en déduira sa charge électrique. On verra qu'en fonction de la vitesse de la gouttelette et de sa taille, celle-ci est toujours un multiple de la charge électrique e, charge élémentaire de l'électron.
SUJETS ABORDES
> Mesure de la charge électrique d'un électron
> Démonstration de la nature quantique d'un électron
> Mis en oeuvre d'un viseur
EQUIPEMENT NECESSAIRE
| Référence | Désignation | quantité |
| PSD022040 | Appareil de Milllikan | 1 | | PSD022065 | Générateur de Millikan | 1 | |
GENIE ELECTRIQUE
QCM
