밀리컨의 기름방울 실험

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2021.03.17
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밀리컨은 대전된 기름방울의 운동을 관찰하여 전자의 전하량을 측정하는 데 성공하였다. 그는 평행한 금속 전극 사이에 분무된 작은 기름방울을 엑스선을 사용하여 대전시킨 후에, 전극 사이의 전기장을 조절하여 기름방울에 작용하는 전기력과 중력이 균형을 이루는 조건을 찾는 방법으로 기름방울의 전하량을 측정하였다. 상당히 많은 수의 기름방울에 대해 실험을 반복하여 모든 기름방울의 전하량이 어떤 특정 값의 정수배가 된다는 것을 발견하였으며, 이 값을 물질을 구성하는 입자의 기본 전하량이라고 제안하였다.

밀리컨의 기름방울 실험은 굉장히 작은 힘들을 얼마나 잘 측정할 수 있는지에 따라 성공 여부가 좌우된다. 이하의 질량을 갖는 대전된 작은 기름방울의 움직임을 중력장 및 전기장 내에서 관찰한다. 스토크스 법칙을 사용하여 공기 중에서 기름방울의 낙하 속도를 측정함으로써 기름방울의 질량을 계산할 수 있다.

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