Biographie Robert Andrews Millikan, calcul d'électrons, autres contributions

Robert Andrews Millikan (1868-1953) était un physicien expérimental renommé, ainsi qu'un éducateur et une figure publique remarquables aux États-Unis au cours des premières décennies du XXe siècle. De même, il a apporté de nombreuses contributions et découvertes dans les domaines de l'électricité, de l'optique et de la physique moléculaire.

Cependant, la grande réussite de Millikan a été le calcul de la charge d'électrons, qui a réussi à déterminer grâce à ce qui est actuellement connu sous le nom d'expérience de chute d'huile.

Robert A. Millikan au California Institute of Technology (Caltech) 1947. Source: Wikipedia Commons

Aujourd'hui, ce travail est considéré comme un exemple idéal de l'application de la méthode scientifique. Cependant, au-delà de ses enquêtes, le succès de Millikan était en grande partie dû à l'expérience de persistance longuement attendue dans l'étude des phénomènes naturels.

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Biographie

Vie personnelle

Robert Millikan est né le 22 mars 1868 à Morrison, Illinois, et est décédé le 19 décembre 1953 à San Marino, Californie.

Quand il a eu cinq ans, Millikan a déménagé avec sa famille à McGregor, Iowa. Deux ans plus tard, la résidence Millikan à Machoketa, où Robert a commencé ses études sur l'enseignement secondaire. En général, on peut établir que l'éducation familiale était décisive dans leur vie professionnelle.

De même, la dévotion et la passion pour son travail, qui était toujours au-dessus de ses désirs et aspirations personnels, en plus de sa grande honnêteté intellectuelle, l'a amené à réussir dans la science et la vie publique.

En 1902, il a contracté des noces avec Greta Blanchard et a apprécié sa lune de miel en Europe. Le fruit de cette union est né trois enfants: Clark, Glenn Allen et Max Franklin.

Études réalisées

En 1886, il a commencé ses études au College of Oberlin, où il a appris la trigonométrie, la géométrie analytique et grecque. Il est diplômé en 1891 et a obtenu son doctorat en physique à l'Université Columbia en 1895, étant le premier à l'obtenir dans le département où il a étudié.

Après avoir reçu le doctorat, Millikan s'est rendu en Allemagne (1895-1896), où il a fait des études dans des universités prestigieuses telles que Gintga et Berlin.

Dans son passage à travers l'Europe, il se rapportait à d'importants chercheurs tels que le physicien allemand Roentgen (1845-1923), le découvreur des rayons X, ou le Becquerel français (1852-1903), dont les études sur la radioactivité étaient décisives dans le monde scientifique dans le monde scientifique.

Retour aux États-Unis

En 1910, Millikan s'est vu offrir un emploi en tant qu'assistant au laboratoire Ryerson de l'Université de Chicago, donc lors de l'acceptation, il a terminé son voyage à travers l'Europe. Dans cette institution, il a exercé en tant que professeur, occupant le poste jusqu'en 1921.

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À l'Université de Chicago, Millikan a travaillé comme chercheur et éducateur, découvrant en enseignant certaines de ses grandes passions.

En 1921, il a quitté l'Université de Chicago pour devenir directeur du Norman Bridge Physics, situé au California Institute of Technology (CALTECH) à Pasadena.

Au cours de sa vie, Millikan a dicté des chaises dans différents domaines de la physique, il était recteur du laboratoire de physique au Norman Bridge Institute et directeur de Caltech.

L'enthousiasme de Millikan pour l'éducation

Millikan était un excellent étudiant avec une grande facilité pour l'enseignement, donc à la fin de sa deuxième année à Oberlin, le professeur qui lui a enseigné au grec a demandé à dicter le sujet de la physique élémentaire.

Il s'est préparé dur pour cette allocation pendant les vacances d'été de l'année 1889. Millikan a résolu tous les problèmes du manuel de la physique, puis Care aux étudiants pour travailler les problèmes tout au long de l'année du cours.

Pour Millikan, l'acte de résoudre de nombreux problèmes était la meilleure méthodologie pour l'enseignement de la physique. Ce système d'apprentissage a été défendu par le scientifique tout au long de sa vie, il est donc également considéré comme un grand passionné d'éducation.

Cette motivation l'a amené à être co-auteur d'une série de textes innovants concernant la méthodologie d'enseignement. Les livres écrits par Millikan comprenaient de nombreux problèmes qui incorporaient des questions conceptuelles, qui était très nouvelle pour l'époque.

Millikan en tant qu'agent publicitaire en éducation

En raison de sa détermination à élever le prestige de Caltech, Millikan était qualifié comme l'un des grands agents publicitaires dans le domaine de l'éducation. Cela était nécessaire pour transformer l'institut en un centre de grand prestige en l'enseignement des sciences naturelles et de l'ingénierie.

Cependant, il diffère fortement avec ses collègues en matière de politique, de philosophie et de religion. De plus, leurs méthodes administratives n'étaient pas conventionnelles, mais leur leadership personnel était élémentaire pour que les situations suivent le bon cours.

En conclusion, on peut dire que l'influence de Millikan était un pilier fondamental dans le développement et la formation de physiciens et chercheurs des États-Unis.

Investigations de Millikan: la charge d'électrons et autres contributions

- Estimation de la charge d'électrons

Millikan a commencé ses études sur la charge d'électrons en 1907, à partir du physicien modèle H. POUR. Wilson (1874-1964). L'enquête a rencontré plusieurs étapes.

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La première phase consistait à ioniser l'air dans une chambre de brouillard, puis à condenser les ions dans un nuage. De cette façon, il n'a observé et mesuré la chute du nuage que sous l'action de la gravité.

Par la suite, il a évalué la chute d'un nuage ionisé, mais sous l'influence d'une force électrique verticale qui chevauche la gravité. Après plusieurs processus, il a réussi à concevoir l'expérience de chute d'huile, ce qui lui a permis de calculer la charge électrique fondamentale et sa masse.

Cela a été réalisé par un équipement qui dispersait l'huile en très petites gouttes. Ceux-ci sont tombés dans un trou où ils ont été soumis au champ électrique.

Appareil de chute d'huile d'origine. Conçu par Millikan. Source: Wikipedia Commons.

Grâce à l'utilisation d'objectifs spéciaux, une goutte pourrait être visualisée et, mesurant la vitesse de la chute, le scientifique a réussi à estimer la valeur de la masse électronique. L'expérience a été répétée plusieurs fois.

De cette façon, Millikan a déterminé la charge de base et a également réussi à établir sa valeur. En 1909, il a publié l'article où il a expliqué la technique qu'il a utilisée pour la détermination de la charge d'électrons.

- Travaux de photolecricité

Ses premières œuvres et publications sur photoélectricité ont été faites à partir de 1907 avec son élève G. Winchester. L'objectif était de déterminer si le courant photoélectrique et le potentiel limitant dépendaient de la température du métal émettant.

Au cours de ces investigations, Millikan a dû faire face à une série d'erreurs dans les processus, telles que l'importance du nettoyage des surfaces métalliques et le danger d'utiliser des étincelles comme source de lumière à ondes courtes, car les étincelles d'étincelles peuvent falsifier les potentiels mesurés induits dans l'appareil électrique électrique oscillations.

- Le spectre ultraviolet extrême

Millikan a conclu qu'il était possible de mener des études sur la lumière ultraviolette en utilisant des étincelles chaudes produites parmi les électrodes métalliques, grâce aux recherches qu'il a faites sur les potentiels de ces étincelles.

Cette constatation était très importante pour la communauté scientifique, car tous les efforts précédents sur le court spectre ultraviolet avaient été limités par leur capacité d'absorption extrême.

Mais l'utilisation d'une étincelle chaude et d'une grille de réflexion concave a résolu le problème, en plus de placer un spectrographe à vide le long de tout le chemin des rayons.

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Les premiers résultats obtenus avec un spectrographe de vide de ce type ont été décrits par Millikan et Sawyer en 1918.

- Rayons cosmiques

L'étude des rayons cosmiques date du début du XXe siècle. C'étaient des approches expérimentales où, par l'utilisation d'électroscopes, les processus de décharge par rapport à l'altitude ont été mesurés.

Millikan a eu des jours difficiles dans ses activités de recherche sur les rayons cosmiques. Dans cet aspect, ses débats vigoureux sur la nature et l'origine des rayons cosmiques sont mis en évidence. On peut établir que leurs résultats étaient des événements importants dans le monde de la science dans les années 1930.

La conception des expériences

Pendant son séjour à Pasadena, Millikan s'est activement intéressé aux rayons cosmiques. Dans ses expériences, il a utilisé des électroscus et des baromètres qu'il a envoyés à l'atmosphère à l'aide de ballons qui sonnaient.

Ces ballons ont atteint des hauteurs qui ont atteint 11,2 et 15,2 kilomètres. Des valeurs instrumentales ont été collectées en ascension et en descente, ce qui a permis de déterminer la valeur de décharge pendant la procédure.

Ces expériences ont été réalisées par Millikan au printemps 1922 à côté de I. S. Bowen. Ses recherches ont montré que les rayons cosmiques sont plus pénétrants que tout autre rayonnement connu.

Il est décisif pour indiquer qu'avant les enquêtes de Millikan, les rayons cosmiques n'ont été étudiés que par les météorologues et les spécialistes de la radioactivité. Après ces travaux, un nouveau domaine d'étude et de recherche a été ouvert pour les physiciens de l'époque.

Récompenses et distinctions

En 1923, Millikan a reçu une communication où il a été annoncé qu'il avait été honoré du prix Nobel de physique pour ses recherches sur l'effet photoélectrique et la charge d'électrons.

Millikan a assisté au troisième Congrès de Solvay à Bruxelles en 1921, étant le thème des atomes et des électrons du Congrès.

Il a reçu le doctorat honorifique de vingt-cinq universités. En plus du prix Comstock, la médaille d'Edison et la médaille Hughes.

Les références

1. Mildikan, Le physicien qui est venu voir l'électron. Récupéré le 28 décembre, BbvaopenMind.com
2. Du Bridge L.POUR., Epstein P.POUR. Robert Andrews Millikan 1868-1953. Aux mémoires biographiques. Récupéré le 28 décembre, Nasonline.org
3. Reyes (1998). Quelques considérations sur le rôle de l'expérience dans les œuvres sur les rayons cosmiques du début du XXe siècle. Le cas de Robert Andrews Millikan. Récupéré le 29 décembre, Researchgate.filet
4. Du Bridge L.A (1954). Robert Andrews Millikan: 1868-1953. Récupéré le 28 décembre: Science.Science.org
5. Gullstrand a. (1924). Présentation du prix Nobel à Robert A. Mildikan. Récupéré le 28 décembre: Science.Science.org
6. (S.POUR.) (s.F.) Expérience de baisse de pétrole Millikan. Récupéré le 29 décembre, Britannica.com