6 การทดลองหยดน้ำมันของมิลลิแกน               

 

การทดลองหยดน้ำมันของมิลลิแกน  เป็นการทดลองเพื่อหาค่าประจุของอิเล็กตรอน  โดยใช้หลักสมดุลของแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้าเท่ากับแรงเนื่องจาก
สนามโน้มถ่วง

            ในการทดลองมิลลิแกน จะให้หยดน้ำมันหยดออกมาจากหลอดฉีดยา  ซึ่งทำให้หยดน้ำมันเกิดจากเสียดสี มีสภาพเป็นประจุ  โดยมีทั้งหยดที่มีประจุบวกและประจุลบ

            มิลลิแกนให้หยดน้ำมันเหล่านี้เคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้า แรงเนื่องจากสนามไฟฟ้าจะทำให้หยดน้ำมันที่มีประจุบวกและประจุลบมีการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน  โดย
หยดน้ำมันที่มีประจุลบ จะมีการเคลื่อนที่แบบช้าๆ   บางหยดเคลื่อนที่ขึ้น   บางหยด
เคลื่อนที่ลง  บางหยดหยุดนิ่ง  ส่วนหยดที่มีประจุบวก จะเคลื่อนที่ลงด้วยความเร็วมากกว่าหยดอื่นๆ

            ในการทดลองมิลลิแกนจะเลือกศึกษาหยดน้ำมันที่มีประจุลบ  คือหยดที่เคลื่อนที่ช้าๆ  ปรับค่าความต่างศักย์ จนกระทั่งหยดน้ำมันหยดนั้นหยุดนิ่ง  คืออยู่ในสภาพสมดุลเนื่องจากแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้ากับแรงเนื่องจากสนามโน้มถ่วง

            ค่าประจุของหยดน้ำมันที่มิลลิแกนคำนวณมีหลายค่าเช่น 1.6 x10-19  3.2 x10-19 4.8 x10-19  เป็นต้น  ซึ่งตัวเลขเหล่านี้มิลลิแกนพบว่าจะเป็นจำนวนเท่าของ  1.6 x 10-19  เขาจึงสรุปว่าหยดน้ำมันแต่ละหยดมีจำนวนอิเล็กตรอนไม่เท่ากัน  และอิเล็กตรอนแต่ละตัวมีประจุเป็น  1.6 x 10-19  คูลอมบ์

            เมื่อนำค่าประจุของอิเล็กตรอนที่คำนวณได้ไปสัมพันธ์กับค่าประจุต่อมวลของรังสีคาโธด  ซึ่งก็คืออิเล็กตรอนในเวลาต่อมา  จะได้มวลของอิเล็กตรอนจะมีค่าเป็น

 9 x 10-31 กิโลกรัม.