Robert Andrews Millikan

Robert Andrews Millikan (né le à Morrison (Illinois), aux États-Unis [1] - mort le à San Marino, Californie) est un physicien américain. Il est surtout connu pour ses travaux de précision sur la valeur de la charge de l’électron et l’effet photoélectrique. Il s’intéressa plus tard aux rayons cosmiques. Il est le lauréat du prix Nobel de physique de 1923 « pour ses travaux sur la charge élémentaire de l'électricité et l'effet photoélectrique[2] ». Également, il a reçu la Médaille Hughes en 1923, ainsi que le Faraday Lectureship de la Royal society of chemistry en 1924 et la Médaille Franklin en 1937.

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Expérience de la goutte d'huile

Depuis 1895, on savait avec les travaux de Jean Perrin qu'il existe une particule présentant la charge électrique élémentaire. Au cours de l'année 1908, alors qu'il était professeur à l’université de Chicago, Millikan, avec l'aide de Fletcher[3], entreprit de mesurer cette charge élémentaire en mesurant la force électrique qui permet de combattre la gravité s'exerçant sur une goutte d'huile. Après de multiples perfectionnements, il publia en 1913 les premiers résultats de son expérience[4] (depuis répétée avec plus ou moins de succès par des générations d’étudiants en physique). La charge élémentaire est l’une des constantes fondamentales de la physique et la connaissance précise de sa valeur est de grande importance.

Son expérience permet de mesurer la force exercée sur de minuscules gouttes d’huile chargées négativement suspendues contre la gravité entre deux anodes métalliques. Connaissant le champ électrique, la charge sur la goutte peut être déterminée. Répétant l’expérience pour de nombreuses gouttes, Millikan montra que les résultats peuvent être expliqués comme des valeurs discrètes multiples d’une valeur commune (1,592×10-19 coulomb), la charge d’un seul électron. Ce résultat est inférieur à la charge élémentaire de 1,602×10-19 coulomb. L'erreur est probablement due à l’utilisation par Millikan d’une valeur incorrecte de la viscosité de l’air.[5],[6]

Par la suite, le physicien non-conformiste Felix Ehrenhaft déclara avoir réalisé une série d’expériences similaires et observé des charges plus faibles que celles de Millikan. Cela mena Millikan à une autre série de mesures qu’il publia en 1913 pour réaffirmer ses résultats précédents. La polémique s’exacerba quand Millikan utilisa l'expression « charge absolue » alors qu’en fait elle n’était que relative sans que cela change les résultats.

Effet photoélectrique

Lorsque Einstein publia en 1905 son article sur la théorie corpusculaire de la lumière qui prévoit la loi de l'effet photoélectrique, Millikan croyait qu'elle était erronée étant donné les nombreuses évidences sur la nature ondulatoire de la lumière. Il entreprit alors un programme de recherche expérimentale qui mena en 1916 à la confirmation complète des prédictions d'Einstein à ce sujet. Ces résultats menèrent aussi à la détermination expérimentale de la constante de Planck (h).

Publications

Vie privée

En 1902, Millikan épousa Greta Ervin Blanchard, ils eurent trois fils : Clark Blanchard, Glenn Allen, et Max Franklin[7].

Notes et références
  1. Robert Millikan, « Nobel Prize in Physics 1923 », nobel.org (consulté le )
  2. (en) « for his work on the elementary charge of electricity and on the photoelectric effect » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 1923 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 15 juin 2010
  3. Elektrizitätsmengen, Physikalische Zeitschrift, no 10 (1910), p. 308
  4. R. A. Millikan, « On the Elementary Electric charge and the Avogadro Constant », Phys. Rev., vol. 2, no 2,‎ , p. 109–143 (DOI 10.1103/PhysRev.2.109, Bibcode 1913PhRv....2..109M)
  5. (en)Feynman, Richard, "Cargo Cult Science" (adapted from 1974 California Institute of Technology commencement address), Donald Simanek's Pages, Lock Haven University, rev. August 2008.
  6. Richard Phillips Feynman, Ralph Leighton et Edward Hutchings, "Surely you're joking, Mr. Feynman!" : adventures of a curious character, New York, W. W. Norton & Company, , 350 p. (ISBN 978-0-393-31604-9, lire en ligne), p. 342
  7. (en) Robert Millikan, The autobiography of Robert A. Millikan, New York, Arno Press, coll. « Three centuries of science in America », , 311 p. (ISBN 978-0-405-12558-4, OCLC 5750438)

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes

Liens externes
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