[자연과학]밀리칸의 유적 실험 결과 레포트

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최초 등록일
2012.05.01
최종 저작일
2007.06
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소개글

밀리칸의 유적 실험에 관한 결과레포트 입니다.
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목차

1. 목적

2. 이론

3. 실험방법

4. 실험결과

5. 결과 및 토의

본문내용

1. 실험의 목적
대전된 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동시켜 관찰된 운동으로부터 기름방울의 전하를 직접 측정하고, 측정한 전하가 전자 전하의 정수배라는 사실로부터 전자 하나의 전하를 구한다.

2. 이론
밀리컨 은 전자 의 기본하전량을 측정하기 위한 실험을 계속 개선해나갔다. 이미 밀리컨은 1909년 가을부터 1910년 봄 사이에 물이나 알코올 이외에 기름방울에 의한 하전량 측정 실험을 생각하고 있었다. 자동차 엔진오일에 사용되는 기름은 상대적으로 휘발성이 낮기 때문에 기름 방울이 오르내리는 것을 30분에서 4시간에 이르기까지 오랜 시간 동안 측정할 수 있었다. 물 이외에 기름 방울을 선택한 것은 밀리컨이 기본전하량을 측정하기 위한 실험에서 커다란 전환점을 이룬다.
한편 밀리컨은 기름 방울의 지름이 기체 분자의 평균 행정 거리의 크기에 가까워질 경우에는 기존에 물리학자들이 사용하던 스톡스 법칙 을 그대로 적용할 수 없다는 것을 느꼈다. 이런 문제를 극복하기 위해 밀리컨은 기존의 스톡스의 법칙에 커닝엄의 이론을 이용해서 교정을 한 소위 스톡스-커닝엄(Stokes-Cunningham) 법칙을 채용했다. 이 새로운 법칙에서는 기체 분자의 행정거리를 방울의 반경으로 나눈 항이 1차 교정 항으로 추가되었다. 이외에도 전하의 하전량을 정확히 계산하기 위해서는 공기의 점성도(coefficient of viscosity)를 아주 정확하게 평가할 필요가 있었다.
이 기름방울에는 중력(Fg)이 아래 방향으로, 또한 공기에 의한 부력(Fb)이 위 쪽으로 작용된다. 이 둘에 의한 아래 방향으로의 합력을 기름방울의 무게(Fw)라 할 수 있을 것이다. 이 무게를 공기의 밀도(ρ), 기름방울의 밀도(σ), 그리고 기름방울의 반경(a)으로 나타내면 다음과 같다.

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