Robert Andrews Millikan biografie, calcul electronic, alte contribuții

1528
Charles McCarthy

Robert Andrews Millikan (1868-1953) a fost un fizician experimental de renume, precum și un notor educator și personalitate publică în Statele Unite în primele decenii ale secolului XX. La fel, a făcut numeroase contribuții și descoperiri în domeniile electricității, opticii și fizicii moleculare..

Cu toate acestea, marea realizare a lui Millikan a fost calcularea sarcinii electronului, pe care a reușit să o determine datorită ceea ce este acum cunoscut sub numele de experimentul picăturii de petrol..

Robert A. Millikan la California Institute of Technology (Caltech) 1947. Sursa: Wikipedia commons

Astăzi, această lucrare este considerată un exemplu ideal de aplicare a metodei științifice. Cu toate acestea, dincolo de cercetările sale, succesul lui Millikan s-a datorat în mare parte experienței îndelungate dobândite ca urmare a persistenței în studiul fenomenelor naturale.

Indice articol

  • 1 Biografie
    • 1.1 Viața personală
  • 2 Studii efectuate
    • 2.1 Înapoi în Statele Unite
    • 2.2 Entuziasmul lui Millikan pentru educație
    • 2.3 Millikan ca agent de publicitate în educație
  • 3 Investigațiile Millikan: încărcarea electronică și alte contribuții
    • 3.1 - Estimarea sarcinii electronice
    • 3.2 - Lucrul în fotoelectricitate
    • 3.3 - Spectrul ultraviolet extrem
    • 3.4 - Razele cosmice
  • 4 Premii și distincții
  • 5 Referințe

Biografie

Viata personala

Robert Millikan s-a născut pe 22 martie 1868, în Morrison, Illinois și a murit pe 19 decembrie 1953, în San Marino, California..

Când avea cinci ani, Millikan s-a mutat împreună cu familia sa la McGregor, Iowa. Doi ani mai târziu, Millikanii s-au stabilit în Maquoketa, unde Robert și-a început studiile la liceu. În termeni generali, se poate stabili că educația familială a fost decisivă în viața sa profesională.

În mod similar, devotamentul și pasiunea sa pentru munca sa, care a fost întotdeauna peste dorințele și aspirațiile sale personale, pe lângă marea sa onestitate intelectuală, l-au determinat să aibă succes în știință și în viața publică..

În 1902 s-a căsătorit cu Greta Blanchard și s-a bucurat de luna de miere în Europa. Ca urmare a acestei uniri, s-au născut trei copii: Clark, Glenn Allen și Max Franklin.

Studii aplicate

În 1886 și-a început studiile la Oberlin College, unde a învățat trigonometria, geometria analitică și greaca. A absolvit în 1891 și a obținut doctoratul în fizică la Universitatea Columbia în 1895, fiind primul care a făcut acest lucru în departamentul în care a studiat..

După ce și-a luat doctoratul, Millikan a călătorit în Germania (1895-1896), unde a făcut câteva studii la universități de prestigiu precum Göttingen și Berlin..

În timpul petrecut în Europa, a făcut cunoștință cu cercetători importanți precum fizicianul german Roentgen (1845-1923), descoperitor de raze X, sau francezul Becquerel (1852-1903), ale cărui studii despre radioactivitate au fost decisive în lumea științifică ..

Înapoi la state

În 1910, lui Millikan i s-a oferit un post de asistent la Laboratorul Ryerson de la Universitatea din Chicago, așa că, acceptându-l, și-a încheiat turneul prin Europa. În această instituție a lucrat ca profesor, ocupând funcția până în 1921.

La Universitatea din Chicago, Millikan s-a străduit ca cercetător și educator, descoperind unele dintre marile sale pasiuni în predare.

În 1921 a părăsit Universitatea din Chicago pentru a deveni directorul Laboratorului de fizică Norman Bridge, situat la California Institute of Technology (Caltech) din Pasadena..

În timpul vieții sale, Millikan a predat catedre în diferite domenii ale fizicii, a fost rector al laboratorului de fizică de la Norman Bridge Institute și director al Caltech.

Entuziasmul lui Millikan pentru educație

Millikan a fost un student excelent, cu o mare facilitate de predare, așa că la sfârșitul celui de-al doilea an la Oberlin, profesorul care l-a învățat greacă i-a cerut să predea fizica elementară..

S-a pregătit din greu pentru această sarcină în timpul vacanței de vară din 1889. Millikan a rezolvat toate problemele din manualul de fizică, apoi s-a străduit să-i facă pe studenți să lucreze la probleme pe tot parcursul anului de curs..

Pentru Millikan, actul de a rezolva multe probleme a fost cea mai bună metodologie pentru predarea fizicii. Acest sistem de învățare a fost apărat de omul de știință de-a lungul vieții sale, motiv pentru care este considerat și un mare entuziast al educației.

Această motivație l-a determinat să fie coautor al unei serii de texte inovatoare privind metodologia de predare. Cărțile scrise de Millikan includeau multe probleme care încorporează întrebări conceptuale, ceea ce era foarte nou pentru acea vreme..

Millikan ca agent de publicitate în educație

Datorită hotărârii sale de a crește reputația lui Caltech, Millikan a fost considerat unul dintre marii agenți publicitari din domeniul educației. Acest lucru a fost necesar pentru a transforma Institutul într-un centru foarte prestigios pentru predarea științelor naturale și a ingineriei..

Cu toate acestea, el diferea puternic de colegii săi în materie de politică, filozofie și religie. În plus, metodele sale administrative erau neconvenționale, dar conducerea sa personală era esențială pentru ca situațiile să urmeze cursul corect..

În concluzie, se poate spune că influența lui Millikan a fost un pilon fundamental în dezvoltarea și formarea fizicienilor și cercetătorilor din Statele Unite..

Investigațiile lui Millikan: încărcare electronică și alte contribuții

- Estimarea sarcinii electronice

Millikan și-a început studiile asupra sarcinii electronului în 1907, pe baza modelului fizicianului H. A. Wilson (1874-1964). Ancheta a finalizat mai multe etape.

Prima fază a constat în ionizarea aerului într-o cameră de nor și apoi condensarea ionilor într-un nor. În acest fel, el a observat și măsurat căderea norului doar sub acțiunea gravitației..

Ulterior a evaluat căderea unui nor ionizat, dar sub influența unei forțe electrice verticale care se suprapune gravitației. După mai multe procese, a reușit să proiecteze experimentul de picătură de ulei, care i-a permis să calculeze încărcătura electrică fundamentală și masa acesteia..

Acest lucru a fost realizat prin intermediul echipamentelor care dispersau uleiul în picături foarte mici. Acestea au căzut printr-o gaură unde au fost supuse câmpului electric.

Aparatul original al picăturii de ulei. Proiectat de Millikan. Sursa: Wikipedia commons.

Prin utilizarea lentilelor speciale, s-a putut vizualiza o picătură și, măsurând viteza căderii, omul de știință a putut estima valoarea masei electronului. Experimentul a fost repetat de mai multe ori.

În acest fel, Millikan a determinat sarcina de bază și a reușit, de asemenea, să stabilească valoarea acesteia. În 1909 a publicat articolul în care a explicat tehnica pe care a folosit-o pentru a determina sarcina electronului.

- Lucrul în fotoelectricitate

Primele sale lucrări și publicații despre fotoelectricitate au fost realizate din 1907 cu elevul său G. Winchester. Obiectivul a fost de a investiga dacă curentul fotoelectric și potențialul limitativ depindeau de temperatura metalului emitent..

În timpul acestor investigații, Millikan a trebuit să facă față unui număr de erori de proces, cum ar fi importanța curățării suprafețelor metalice și pericolul utilizării scânteilor ca sursă de lumină cu unde scurte, deoarece descărcările de scânteie pot falsifica potențialele măsurate inducând oscilații electrice în dispozitiv.

- Spectrul ultraviolet extrem

Millikan a concluzionat că studiile asupra luminii ultraviolete folosind scântei fierbinți produse între electrozi metalici au fost posibile, datorită cercetărilor sale asupra potențialului acestor scântei..

Această constatare a fost foarte importantă pentru comunitatea științifică, deoarece toate eforturile anterioare pe spectrul ultraviolet scurt au fost limitate de capacitatea sa extremă de absorbție..

Dar utilizarea unei scântei fierbinți și a unei rețele de reflexie concavă a rezolvat problema, precum și plasarea unui spectrograf de vid de-a lungul întregii căi a razelor..

Primele rezultate obținute cu un spectrograf de vid de acest tip au fost descrise de Millikan și Sawyer în 1918..

- Raze cosmice

Studiul razelor cosmice datează de la începutul secolului XX. Au fost abordări experimentale în care prin utilizarea electroscoapelor procesele de descărcare au fost măsurate în raport cu altitudinea.

Millikan a avut zile dificile în activitățile sale de cercetare a razelor cosmice. În acest sens, sunt evidențiate dezbaterile sale viguroase asupra naturii și originii razelor cosmice. Se poate stabili că descoperirile sale au fost evenimente importante în lumea științei din anii 1930.

Proiectarea experimentelor

În timpul petrecut în Pasadena, Millikan a devenit din nou activ interesat de razele cosmice. În experimentele sale a folosit electroscoape și barometre pe care le-a trimis în atmosferă cu ajutorul baloanelor sonore.

Aceste baloane au atins înălțimi care au atins 11,2 și 15,2 kilometri. Valorile instrumentale au fost colectate la urcare și coborâre, ceea ce a făcut posibilă determinarea valorii șocului în timpul procedurii..

Aceste experimente au fost efectuate de Millikan în primăvara anului 1922 cu I. S. Bowen. Cercetările lor au arătat că razele cosmice sunt mai pătrunzătoare decât orice altă radiație cunoscută..

Este decisiv să indicăm că, înainte de investigațiile lui Millikan, razele cosmice erau studiate doar de meteorologi și specialiști în radioactivitate. După aceste lucrări, un nou domeniu de studiu și cercetare a fost deschis pentru fizicienii vremii.

Premii și distincții

În 1923, Millikan a primit o comunicare prin care anunța că a fost onorat cu Premiul Nobel pentru fizică pentru cercetările sale asupra efectului fotoelectric și a sarcinii electronului..

Millikan a participat la al treilea Congres Solvay de la Bruxelles în 1921, subiectul congresului fiind atomii și electronii.

A primit un doctorat onorific de la douăzeci și cinci de universități. Pe lângă Premiul Comstock, Medalia Edison și Medalia Hughes.

Referințe

  1. Millikan, fizicianul care a venit să vadă electronul. Adus pe 28 decembrie de pe: bbvaopenmind.com
  2. Du Bridge L.A., Epstein P.A. Robert Andrews Millikan 1868-1953. O memorie biografică. Adus pe 28 decembrie de pe: nasonline.org
  3. Reyes (1998). Câteva considerații despre rolul experimentului în lucrările asupra razelor cosmice de la începutul secolului al XX-lea. Cazul lui Robert Andrews Millikan. Adus pe 29 decembrie de pe: Researchgate.net
  4. Du Bridge L.A (1954). Robert Andrews Millikan: 1868-1953. Adus pe 28 decembrie de pe: science.sciencemag.org
  5. Gullstrand A. (1924). Prezentarea Premiului Nobel lui Robert A. Millikan. Adus pe 28 decembrie de pe: science.sciencemag.org
  6. (S.A.) (s.f.) Experiment picătură de ulei Millikan. Adus pe 29 decembrie de pe: britannica.com

Nimeni nu a comentat acest articol încă.