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Laboratorio de la gota de aceite de Millikan

PHYS.RUN / CARGA ELÉCTRICA · EXPERIMENTO 03
ES

Una gota. Una carga.

Un aparato documentado, una trayectoria medible.
Montando el laboratorioGeometría · óptica · dinámica de las gotas
Gravedad local
Campo de las placas · positivo hacia arriba
Deriva vertical media
Relajación del arrastre
Observaciones brutas → inferencia

Cuaderno de mediciones

Mediciones
Última |q|
Cambio de carga de la misma gota

Recoge mediciones de caída libre y con campo activado. La carga se infiere de forma continua; no se aplica ningún redondeo a múltiplos de la carga elemental.

Gota / eventot caída (s)t activado (s)V arriba−abajor (μm)q (10⁻¹⁹ C)σq (10⁻¹⁹ C)

Tus observaciones aparecerán aquí. Empieza con Ejecutar medición emparejada.

El CSV incluye velocidades con signo, ajustes, marcas de tiempo, distancias de temporización, carga inferida, modo de laboratorio, versión del modelo y ejecución de repetición. La carga oculta no se exporta. Las incertidumbres son estimaciones del modelo, no una calibración completa del instrumento.

Evidencia, ecuaciones y límites

El modelo detrás del instrumento

01 / ¿Qué aparato es este?

Una reconstrucción educativa de una realización didáctica del experimento de Millikan, no el instrumento de Millikan de 1909 o 1913. Documentado: placas de latón de 60 mm, separación nominal de 7,62 mm, orificio de entrada de 0,5 mm, 0–500 V de CC, microscopio de imagen derecha 30×, retícula de 0,1/0,5 mm, aceite de 855 kg/m³, 10 MΩ por conductor de placa. El chasis, los tornillos, el atomizador, las lentes, los cables y la carcasa de la fuente son reconstrucciones, no un CAD de fabricación.

02 / El movimiento se calcula, no se anima

El movimiento se calcula: una ecuación de Langevin tridimensional con flotabilidad, arrastre de Stokes con la corrección de deslizamiento de Millikan (b = 8,2 × 10⁻³ Pa·m) y difusión térmica, avanzada mediante una actualización exacta y correlacionada de posición-velocidad de Ornstein-Uhlenbeck cada 1/120 s con una semilla reproducible. La fuente es un circuito RC con relajación en microsegundos. Las gotas que tocan un electrodo quedan depositadas, no se reciclan.

03 / Inferencia independiente

La puerta de temporización mide 0,50 mm entre líneas de la retícula con un ruido de localización de 0,4 μm RMS. El radio procede de la velocidad de caída y la carga de la velocidad con signo con el campo activado, la tensión y las lecturas de la cámara; los resultados no se ajustan a múltiplos de e. La estimación de una desviación estándar propaga la dispersión térmica y de localización, la resolución de 0,1 V y una incertidumbre supuesta de 10 μm en el separador; no es un presupuesto sistemático completo.

04 / Dónde se detiene este modelo

Campo uniforme central E = V/d: los efectos de borde, la perturbación del orificio, las fuerzas imagen, la convección, la evaporación y las interacciones entre gotas no se resuelven. La gravedad sigue el modelo WGS 84 con una corrección de altura; la densidad del aire es p/(R·T) y la viscosidad sigue la ley de Sutherland. Las cargas enteras generadas con el valor SI de e convierten esto en una prueba sintética de un método de medición, no en nueva evidencia de cuantización.

Modelo, fuentes y límites
Comprobaciones numéricas