EXPÉRIENCE SIMPLIFIÉE DE MILLIKAN

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EXPÉRIENCE SIMPLIFIÉE DE MILLIKAN

Messagepar Mathis 1ère S le Jeu 29 Mar 2018 19:41

Bonjour à tous,

J'ai dans pas longtemps un DS qui portera en partie sur les champs et j'aimerais avoir quelques éclaircissements sur un exercice qu'on a fait en classe :

"L'expérience de la goutte d'huile est une expérience réalisée par le physicien américain R.A. Millikan au début du XXème siècle. C'est pas cette expérience que Millikan a déterminé la charge électrique de l'electron : q=-1,6*10-19 C.
L'expérience décrite ci-dessous est une réplique simplifiée de l'expérience historique de Millikan. En particulier, toutes les gouttelettes étudiées sont supposés de même taille et de même charge électrique. Dans cette expérience, un brouillard de fines gouttelettes sphériques d'huile est dispersé dans l'espace séparant deux plaques horizontales d'un condensateur plan.
Ces plaques sont distantes de d=2,00 cm. Les gouttelettes obtenues sont chargées négativement.
On observe l'équilibre de différente gouttelettes de même rayon R = 2,07 um pour les valeurs suivantes de la tension U :
6,92*103 V 8,29*103 V
1,04*103 V 1,39*103 V
2,08*103 V 4,13*103 V
A partir de ces résultats expérimentaux, construire la démarche qui a permis à Millikan d'arriver à sa conclusion.

-Données : - Volume d'une sphère de rayon R : V = 43.R3
-Masse volumique de l'huile : ph = 9,12 * 102Kg.m-3
Intensité de la pesenteur : g = 9,8 N.Kg-1
"

Je sais que ce sujet a déjà été traité sur ce forum, mais mon problème ici ne relève pas vraiment de la compréhension du problème.

Je m'explique, en classe, en partant de l'égalité F=P (F l'intensité de la force électrostatique et P celle du poids car les deux forces se compensent) on est arrivé à l'équation :
|q|=(d*4*(R^3)*ph*g)/3U

En replaçant U par les valeurs données nous avons fait un tableau présentant sur 3 colonnes les différentes valeurs de U, les charges |q| associées, et le calcul |q|/e (pour montrer que e est toujours un multiple de |q|).

Plusieurs choses me dérangent dans cette correction :
1- Dans la consigne il est dit que "toutes les gouttelettes étudiées sont supposés de même taille et de même charge électrique", alors si |q|est constant pourquoi avoir fait ce tableau (ou q n'est pas constant) et surtout pourquoi on obtient un équilibre à différentes valeurs de U ?
2- Le tableau ne répond pas au problème selon moi, en effet on doit montrer comment Millikan à trouvé la charge de l'electron or dans la correction de mon prof on utilise cette charge comme étant une donnée, (je ne pense pas que Millikan connaissait la charge de l'electron avant son expérience sinon il n'aurait peut-être pas eu le prix Nobel)

Dans l'ensemble je pense avoir compris l'exercice et le principe de l'expérience (très simplifiée) mais la manière dont on a corrigé ça en classe me pose un sérieux problème, pour moi le prof n'a pas vraiment répondu au problème ...

Merci de m'aider
Mathis 1ère S
 

Re: EXPÉRIENCE SIMPLIFIÉE DE MILLIKAN

Messagepar SoS(38) le Dim 1 Avr 2018 18:26

Bonsoir,

A une tension U lors d'une expérience, doivent correspondre une valeur de q lors d'une expérience. Pour un q donné, on à un U donné donc on a plusieurs couples ( q, U).

Donner e était une aide quasi obligée pour votre professeur pour calculer les rapports q/e. On pouvait aussi constater que le plus petit diviseur commun aux valeurs de q était e.
SoS(38)
 
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