Expérience De Millikan

 Travaux pratiques de physique Section de physique / EPFL Michael Tschumi et Gatien Cosendey 17/01/2005 Expérience de Millikan Travaux pratiques de physique Section de physique / EPFL Michael Tschumi et Gatien Cosendey 17/01/2005 Introduction : Ce TP reprend l’expérience effectuée par Robert A. Millikan, qui lui valut le prix Nobel en 1923. Cette expérience a pour but de mettre en évidence le fait que la charge électrique apparaît sous forme d’un multiple entier d’un quantum

que = 1,8×1011 C.kg–1 Calculons la valeur de ce même rapport avec les valeurs admises actuellement : = 1,7588201×1011 C.kg–1. Les deux valeurs sont parfaitement concordantes, seul le nombre de chiffres significatifs change. 2. L’expérience de Millikan 2.1. Chute verticale de la gouttelette 2.1.1. La gouttelette possède un mouvement rectiligne uniforme dans le référentiel du laboratoire. D’après la première loi de Newton (principe d’inertie), les forces exercées sur la gouttelette se compensent

de l'électron fut déterminée expérimentalement par Robert Millikan en 1911. Lors de cette expérience, Millikan maintenait une gouttelette d'huile électrisée en équilibre entre deux plateaux horizontaux. Ces plateaux portaient des charges électriques de même valeur mais de signes opposés. 1. Faire un schéma du dispositif utilisé par Millikan. On représentera aussi la gouttelette d'huile et les forces qui agissent sur celle-ci. 2. Millikan répéta plusieurs fois l'expérience en faisant varier la charge

Dynamique des fluides visqueux 5 2.2. Ecoulement laminaire et turbulent 6 3. Expériences : Frottements internes des fluides 7 3.1. 1ère expérience : Ecoulement laminaire dans un tube 8 3.1.1. Loi de Hagen-Poiseuille 9 3.1.2. Mesures 10 3.2. 2ème expérience : Ecoulement laminaire autour d’une sphère 11 3.2.1. La loi de Stokes 12 3.2.2. Déroulement de l’expérience et résultats 12 3.3. 3ème expérience : Viscosité en fonction de la température 13 3.3.1. Formules utilisées 14

inorganique ELECTRONIQUE INFORMATIQUE MATHEMATIQUES Les particules élementaires Les constituants de l’atome Découverte de l’électron J. Perrin : flux de particules chargées négativement J. Thomson : rapport q/m constant : électrons R. Millikan : valeur de la charge de l’électron Caractéristiques de l’électron masse : m = 9,1094.10-31 kg charge: -e = -1.60218.10-19 C Questions ouvertes mélectron ~ mH / 1840 où se trouve le reste de la masse ? charge négative mais élément neutre

au sujet de ces minima, attribués à l'organisation géométrique d'une seule assise de molécules orientées parallèlement (polarises) dans la couche superficielle. 5. Calcul de l'épaisseur de la couche mince adsorbee à ces concentrations critiques. Expériences préalables montrant que l'adsorption a lieu sur le verre aussi bien que dans la couche libre. Etude de l'oléate de soude, qui présente trois minima : aux concentrations de 1/750 000, 1/1 220 000, et 1/1 390 000. Ces trois minima correspondent à

tube cathodique. Lors de cette expérience il constata que les atomes émettaient parfois de petites particules de charges électriques négatives (des électrons). L'atome étant globalement électriquement neutre, on dut admettre qu'il possédait aussi une charge électrique positive en son fort intérieur. Il mesure la charge e de l'électron par rapport à sa masse. La valeur de cette charge (- 1,6.10-19 C) est précisée, à 1 % près, en 1911, par l'Américain Robert Andrews Millikan.) * Joseph John Thomson

lumière: 1) Rayonnement du corps noir: Définition: toute enceinte isotherme, imperméable au rayonnement et parcourue par une onde électromagnétique isotrope et homogène est appelée corps noir. Historiquement, le corps noir est l'une des premières expériences qui a permis de dégager le concept de quanta, et par conséquent la naissance de la mécanique quantique. L'expérience relative au corps noir consiste à porter à une température T une enceinte vide isolée thermiquement. On constate alors les faits

la théorie ondulatoire de la lumière qui ne réussit pas les expliquer assez satisfaisant. EINSTEIN a expliqué pour la première fois le phénomène photo-électrique en 1905 mais son hypothèse a été acceptée seulement dès 1916, quand MILLIKAN l’a confirmée par expérience. EINSTEIN a postulé, utilisant l’hypothèse de PLANCK, qu’un faisceau de lumière se compose de petites quantités d’énergie nommées quanta de lumière ou photons. Il a considéré que la radiation doit avoir ainsi un caractère corpusculaire

une densité surfacique de charge . Le second plan est chargé négativement avec une densité surfacique de charge Déterminer le champ électrostatique crée par les deux plans en un point quelconque de l’espace. Exercice 7: Expérience de Millikan (1911) Entre deux plaques métalliques horizontales distantes de 1,5 cm, on applique une différence de potentiel de 3 kV. On constate alors que de petites gouttes d’huile chargées négativement sont en équilibres entre les deux plaques.