تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان،علم الفيزياء من العلوم المهمة كما نعلم، وكل نظرية في علم الفيزياء لا بد مت إثياتها من قبل التجارب لتاكد من صحتها، والتوصل لتعليل الأسباب التي جرت عليها التجارب،وبرع في هذا العلم العديد من العلماء ، في مختلف الفروع، وإن من أحد التجارب التي تم شرحها نظريا وعمليا في المختبرات الفيزيائية، هي تجربة الزيت للعالم الفيزيائي الشهير:روبورت مليكان، وزادت تساؤلات حول ما يخص تجربة الزيت وأسبابها و الجهاز المستخدم في التجربة وسنتعرف عليها بشكل مفصل في باقي المقالة، توصلا لإجابة السؤال التالي:تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان؟
محتويات
تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان
بداية سنتعرف على ما هي تجربة الزيت، وما هو الجهاز مليكان المستخدم في التجربة.
تجربة الزيت أو ما تسمى بتجربة مليكان:تعتبر من أشهر التجارب للعالم روبورت التي تستخدم لقياس شحنة الإلكترون ، وذلك من خلال وضع قطرة زيت في جهاز مليكان، ثم تحريك قطرة الزيت ضمن مجال كهربائي عند مرور الهواء،بمعدل يكون موازن لقوة اللزوجة وقوة الجاذبية الأرضية، ويمكن قياس القوى الكهربائية الناتجة عن حركة الشحنات الكهربائية والمجال الكهربائي،من خلال الجازبية واللزوجة، وذلك حسب كمية وسرعة قطرة الزيت.وبذلك يتم حساب الشحنات الكهربائية لقطرة الزيت بدقة عالية.
وقد استعمل العالم مليكان لمراقبة حركة القطرات جهاز التلسكوب،وتمكن من ضبط سرعة قطرات الزيت من خلال التغير في شدة المجال الكهربائي.
جهاز مليكان
يحتوي جهاز مليكان على زوج من الصفائح المتوازية الموضوعة بشكل أفقي، حيث ينشأ حقل كهربائيا في الفراغ عند تطبيق فرق الجهد على الصفائح،وتم استخدام مادة عازلة لتقوم بفصل الصفائح عن بعضها البعض ، تكون المادة العازلة على شكل اسطوانة،ويوجد أربع فتحات في جدا الاسطوانة، 3 من هذه الفتحات تستخدم للإضاءة، والفتحة الرابعة تستخدم للرؤية.
وبعد ما تعرفنا على تجربة الزيت بشكل مختصر وعلى مبدأ عملها ، وعلى الجهاز المستخدم في إجراءها،أصبح بالإمكان الإجابة عن أي سؤال سيتعرض له الطلاب عن ما يخص تجربة الزيت وجهاز مليكان، وإن من أحد الأسئلة المطروحة والمهمة عن تجربة الزيت، السؤال التالي:تسقط قطرة زيت في جهاز مليكان،مع عدم وجود مجال كهربائي، ما القوى المؤثرة فيها ؟ واذا سقطت القطرة بسرعة متجهة ثابتة فصف القوى المؤثرة فيها؟
الإجابة:
- قوة الجاذبية الأررضية تؤثر عليه للأسفل.
- وقوة الاحتكاك مع الهواء تؤثر عليه للأعلى،
وإذا سقطت القطرة بسرعة متجهة ثابتة تكون القوتان متساويتان في المقدار.