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[전자기학 실험] 밀리컨 - 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동을 observation하여 기름방울의 전하를 측정하는 실험

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작성일 23-03-18 06:38

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따라서 전자의 질량 m은 비전하의 측정(measurement)값으로 부터 계산하여 다음과 같은 값을 얻을 수 있다.순서

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기름방울의 질량을 m, 전하량을 q라고 하면, mg=qE의 관계가 성립되고 이 때 전하량은 q=mg/E로 측정(measurement)할 수 있다.

오른쪽 그림은 톰슨의 원자 모형을 나타낸 것이다. 그리고, 전자는 금속에서 나왔으므로 물질을 구성하는 입자라는 것이 확실하므로, 원자는 물질의 최소단위가 아니라, 전자와 다른 입자로 구성되어 있음을 알 수 있다.

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대전된 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동시켜 관찰된 운동으로부터 기름방울의 전하를 직접 측정하고, 측정한 전하가 전자 전하의 정수배라는 사실로부터 전자 하나의 전하를 구한다.

이 값은 수소 질량의 약 1/1840정도이다. 그러므로 기름방울이 받는 중력과 전기력이 평형이 되도록 전기장의 세기를 조절하면 기름방울은 멈추게 되고 된다

전자기학 실험,밀리컨,기름방울의 전하

다. 이 수들은 모두 1.60의 정수배에 해당하므로 전하의 기본 전하량은 전자의 전하량과 같고, 이 값은 라고 할 수 있다. 밀리컨의 實驗에 의하면 여러 개의 기름방울이 갖는 전하량은을 단위로 할 때,6.41, 8.01, 9.65, 11.23, 16.02, 17.57, 27.18 등과 같은 값들을 갖는다.
톰슨은 자신의 實驗결과를 바탕으로 원자의 모형은 양전하가 고르게 분포되어 있으며, 그 속에 전자가 박혀 있고 전자의 전하량은 양전하의 전하량과 같다고 설명하고 있다.

설명
대전된 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동시켜 observation된 운동으로부터 기름방울의 전하를 직접 측정하고, 측정한 전하가 전자 전하의 정수배라는 사실로부터 전자 하나의 전하를 구한다.

그러므로 두 극판사이에 전압을 걸어 전기장의 세기 E를 걸어 주면 운동속도가 달라지는 기름방울들을 관측할 수 있다.
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톰슨과 밀리컨의 實驗을 통하여 전자의 존재와 전자의 질량 그리고 전하량이 측정(measurement)이 되었다. 원자 모형의 반지름은 약 정도의 양전하로된 구 모양이고, 그 속에 음전하들이 퍼져 있으며, 양전하와 음전하의 전기력으로 인하여 구속되어 있다고 설명하였다.

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