:: โรเบิร์ต มิลลิแกน ::

ถือเป็นนักฟิสิกส์ที่สำคัญท่านหนึ่งที่ได้ทำคุณประโยชน์ให้กับศาสตร์ทางด้านอะตอมโดยเป็นผู้หาค่าประจุของอิเล็กตรอน 1 ประจุได้ โดยเป็นข้อมูลที่ได้จากการทดลองของเขา จะเป็นอย่างไรลองมาดูกันเลย

อุปกรณ์การทดลองของมิลลิแกนมีดังนี้

1)กล่องทดลองที่มีสนามไฟฟ้าประจุบวกเจาะรูแผ่นสีแดง(จากรูป)ติดอยู่ด้านบนและมีสนามไฟฟ้าประจุลบแผ่นสีเหลือง(จากรูป)ติดอยู่ด้านล่าง

2)เครื่องฉีดละอองหยดน้ำมัน เรียกว่า Atomizer

3)กล้องส่องหยดน้ำมัน(Telescope)

4)เครื่องยิงรังสีเอ็กซ์

โดยการทดลองของเขาเป็นดังนี้

ทำการฉีดละอองหยดน้ำมันโดยใช้Atomizer ทำให้หยดน้ำมันกระจายเป็นละอองเล็กๆเข้ามาในกล่องทดลอง หยดน้ำมันหยดที่มีขนาดเพียงพอที่สามารถลอดผ่านรูสนามไฟฟ้าแผ่นบวกลงมาได้ก็จะลอดลงมา ส่วนหยดน้ำมันที่มีขนาดใหญ่เกินไปก็จะติดอยู่บนสนามไฟฟ้าแผ่นบวก เมื่อหยดน้ำมันตกลงมาเรื่อยๆถึงบริเวณกล้องที่เอาไว้ส่องหยดน้ำมันแล้วทำการยิงรังสีเอ็กซ์ใส่ในบริเวณนั้น คุณสมบัติของรังสีเอ็กซ์คือทำให้อากาศแตกตัว อากาศจะแตกตัวเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอนอิสระจากนั้นก็จะมาเกาะที่หยดน้ำมัน(ในกรณีนี้เราสนใจเฉพาะหยดน้ำมันที่มีอิเล็กตรอนอิสระมาเกาะเท่านั้น)เมื่อมีอิเล็กตรอนอิสระมาเกาะที่หยดน้ำมันก็จะถูกดึงขึ้นไปด้านบนโดยแรงดึงดูดระหว่างประจุจากสนามไฟฟ้าแผ่นบวก ในขณะเดียวกันหยดน้ำมันก็จะถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดเข้าสู่ศูนย์กลางของโลกเช่นกัน ทำให้หยดน้ำมันบางหยดที่เกิดสมดุลแรงหยุดนิ่ง เขียนความสัมพันธ์ได้ดังนี้

ขณะนี้เราทราบค่า g ค่า E แล้วก็จะได้ค่าอัตราส่วนประจุต่อมวลเหมือนของทอมสันแต่ มิลลิแกนมีไอเดียอะไรที่เด็ดๆกว่านั้น คือเขามองหาหยดน้ำมันหยดที่ลอยนิ่งแล้วทำการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดน้ำมันนำไปสู่ขั้นตอนการหามวลของหยดน้ำมันได้ดังนี้

   

เขาจึงสามารถหาค่ามวลของหยดน้ำมันได้ในที่สุดเขาก็ได้ค่าประจุของอิเล็กตรอนได้ แต่ปัญหาติดอยู่ที่ว่า แล้วค่าของประจุของอิเล็กตรอนที่หามาได้นั้นมันเป็นค่าของอิเล็กตรอนกี่ประจุกันล่ะ มิลลิแกนจึงได้ทำการทดลองซ้ำๆหาค่าประจุของอิเล็กตรอนในหยดน้ำมันแต่ละหยดไปเรื่อยๆจนได้จำนวนค่ามากพอและคิดว่าใกล้เคียงแล้ว จึงนำค่าประจุของอิเล็กตรอนในหยดน้ำมันทุกหยดมาหา หรม.ในที่สุดเขาก็ได้ว่า ค่าประจุของอิเล็กตรอน 1 ประจุ คือคูลอมบ์ถือเป็นความพยายามที่คุ้มค่า ทุกคนลองคิดดูว่าการที่เราจะหา หรม.ของค่าประจุอิเล็กตรอน1ประจุให้ได้ค่าใกล้เคียงมากที่สุดเราจำเป็นต้องหาค่าประจุในหยดน้ำมันสักกี่หยดถึงจะได้ค่าใกล้เคียงขนาดนี้ นับเป็นความพยายามที่คุ้มค่าและน่านับถือเสียจริงๆ ซึ่งการที่เขาสามารถหาค่าประจุของอิเล็กตรอน 1 ประจุ ได้นั้นทำให้เขาสามารถหาค่ามวลของอิเล็กตรอน 1 ประจุได้ ดังนี้ ซึ่งค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนเป็นค่าที่ทอมสันเคยหาไว้ก่อนหน้าแล้วด้วยเขาจึงนำมาหาค่ามวลของอิเล็กตรอน 1 ประจุได้อย่างง่ายดาย ก็ถือว่าเสร็จสิ้นไปแล้วสำหรับอิเล็กตรอนซึ่งเป็นหนึ่งในอนุภาคมูลฐานของอะตอม