การหาประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนโดยการทดลองของมิลลิแกน
การทดลองของทอมสัน
ทำให้รู้อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน
แต่ยังไม่สามารถรู้ขนาดของประจุไฟฟ้าและขนาดของมวลอิเล็กตรอนได้
จนกระทั่งนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันชื่อโรเบิร์ต เอ มิลลิแกน
ได้ทดลองวัดค่าประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนได้สำเร็จ โดยการวัดประจุบนหยดน้ำมัน
ส่วนประกอบที่สำคัญคือแผ่นโลหะ A
และ B ที่ขนานกัน และอยู่ห่างกันเป็นระยะ d แผ่น
A ถูกเจาะเป็นรูเล็กๆ เหนือแผ่น A มีกระบอกฉีดน้ำมันซึ่งปากกระบอกเป็นรูเล็กมาก
เมื่อฉีดละอองของหยดน้ำมันขนาดเล็กเข้าไปในระหว่างแผ่นโลหะขนาน แล้วฉายรังสีเอกซ์
จะทำให้อากาศแตกตัว มีประจุไฟฟ้าไปเกาะบนหยดน้ำมัน
จากนั้นปรับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า
หยอดน้ำมันที่มีประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ขึ้นลงด้วยอัตราเร็วต่างๆ ในสนามไฟฟ้า
แต่เมื่อต่อขั้วไฟฟ้าบวกกับแผ่นโลหะ A และต่อขั้วไฟฟ้าลบกับแผ่นโลหะ B
จะพบว่า หยดน้ำมันบางหยดจะเคลื่อนที่ช้าลง บางหยดเคลื่อนที่เร็วขึ้น
- หยดน้ำมันที่เคลื่อนที่ขึ้น
มีประจุไฟฟ้าชนิดใด
-
ถ้าต้องการให้หยดน้ำมันที่กำลังเคลื่อนที่ขึ้นหยุดนิ่งจะต้องทำอย่างไร
เมื่อเราปรับความต่างศักย์ไฟฟ้าได้อย่างพอเหมาะ
จะมีหยดน้ำบางหยดลอยนิ่งอยู่กับที่ หรือเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงตัว
ถ้าไม่คำนึงถึงแรงลอยตัว
ถือได้ว่าแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้ากับแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อหยดน้ำมันสมดุลกันพอดี
หยดน้ำมันมวล m มีประจุไฟฟ้า
q จะได้ว่า
qE = mg
หรือ q=mg/E (19.3)
E คือขนาดความเข้มสนามไฟฟ้า
คำถามน่าจะมีคำตอบที่ชัดเจนกว่านี้นะ
ตอบลบ