ROBERTAS ANDREWSAS MILLIKANAS: BIOGRAFIJA, ELEKTRONŲ SKAIČIAVIMAS, KITI INDĖLIAI - BIOGRAFIJOS - 2025

Robertas Andrewsas Millikanas (1868–1953) buvo žinomas eksperimentinis fizikas, taip pat ryškus švietėjas ir visuomenės veikėjas JAV pirmaisiais XX amžiaus dešimtmečiais. Taip pat jis daug prisidėjo ir atrado elektros, optikos ir molekulinės fizikos sritis.

Tačiau puikus Millikano pasiekimas buvo elektronų krūvio apskaičiavimas, kurį jis sugebėjo nustatyti dėka to, kas dabar vadinama naftos kritimo eksperimentu.

Robertas A. Millikanas Kalifornijos technologijos institute (Caltech) 1947 m. Šaltinis: „Wikipedia Commons“

Šiandien šis darbas laikomas idealiu mokslinio metodo taikymo pavyzdžiu. Tačiau, be jo tyrimų, Millikano sėkmę daugiausia lėmė ilgametė patirtis, įgyta atkakliai tiriant gamtos reiškinius.

Biografija

Asmeninis gyvenimas

Robertas Millikanas gimė 1868 m. Kovo 22 d. Morisone, Ilinojaus valstijoje, ir mirė 1953 m. Gruodžio 19 d. San Marine, Kalifornijoje.

Kai jam buvo penkeri metai, Millikanas ir jo šeima persikėlė į McGregorą, Ajovą. Po dvejų metų Millikanai apsigyveno Makoketoje, kur Robertas pradėjo vidurinę mokyklą. Apskritai galima nustatyti, kad šeimos profesinis gyvenimas buvo lemiamas.

Panašiai atsidavimas ir aistra darbui, kuris visuomet buvo didesnis už asmeninius norus ir siekius, be to, kad buvo didelis intelektualinis sąžiningumas, paskatino jį pasiekti mokslo ir viešojo gyvenimo sėkmę.

1902 m. Jis vedė Greta Blanchard ir mėgavosi jų medaus mėnesiu Europoje. Dėl šios sąjungos gimė trys vaikai: Clarkas, Glenas Allenas ir Maxas Franklinas.

Taikomosios studijos

1886 m. Jis pradėjo studijas Oberlino koledže, kur išmoko trigonometrijos, analitinės geometrijos ir graikų kalbų. Jis baigė 1891 m. Ir 1895 m. Įgijo fizikos daktaro laipsnį Kolumbijos universitete. Pirmasis tai padarė katedroje, kurioje studijavo.

Gavęs daktaro laipsnį, Millikanas išvyko į Vokietiją (1895–1896), kur studijavo prestižiniuose universitetuose, tokiuose kaip Getingenas ir Berlynas.

Savo gyvenimo Europoje metu jis buvo susijęs su tokiais svarbiais tyrinėtojais kaip vokiečių fizikas Roentgenas (1845–1923), rentgeno spindulių atradėjas ar prancūziškasis becquerelis (1852–1903), kurių radioaktyvumo tyrimai buvo lemiami mokslo pasaulyje.

Atgal į Ameriką

1910 m. Millikanui buvo pasiūlytas padėjėjo darbas Ryersono laboratorijoje Čikagos universitete, todėl, sutikęs su tuo, jis baigė savo keliones po Europą. Šioje įstaigoje jis dirbo profesoriumi, šias pareigas ėjo iki 1921 m.

Čikagos universitete Millikanas dirbo tyrinėtoju ir pedagogu, atradęs keletą savo didžiųjų aistrų dėstant.

1921 m. Jis paliko Čikagos universitetą ir tapo Normano tilto fizikos laboratorijos, esančios Kalifornijos technologijos institute (Caltech), Pasadena, direktoriumi.

Gyvenimo metu Millikanas dėstė profesijas įvairiose fizikos srityse, buvo Normano tilto instituto fizikos laboratorijos rektorius ir „Caltech“ direktorius.

Millikano entuziazmas mokytis

Millikanas buvo puikus studentas, turintis puikias galimybes mokyti, todėl baigiantis antrajam kursui Oberline graikų kalbos mokęs profesorius paprašė jo išmokyti pradinės fizikos.

Jis sunkiai pasiruošė šiai užduočiai per 1889 m. Vasaros atostogas. Millikanas išsprendė visas fizikos vadovėlyje esančias problemas, tada leido studentams mokytis šių problemų visus kurso metus.

Millikanui daugelio problemų sprendimas buvo geriausia fizikos mokymo metodika. Šią mokymosi sistemą mokslininkas gynė visą gyvenimą, todėl jis taip pat laikomas dideliu švietimo entuziastu.

Ši motyvacija paskatino jį būti naujoviškų tekstų serijos mokymo metodikos srityje bendraautoriu. Millikano parašytose knygose kilo daug problemų, susijusių su konceptualiais klausimais, kurie tuo metu buvo labai romantiški.

Millikanas kaip reklamos agentas švietimo srityje

Dėl pasiryžimo kelti „Caltech“ reputaciją, Millikanas buvo įvertintas kaip vienas puikių reklamos agentų švietimo srityje. Tai buvo būtina norint institutą paversti labai prestižiniu gamtos mokslų ir inžinerijos mokymo centru.

Tačiau jis, savo kolegomis, labai skyrėsi politikos, filosofijos ir religijos klausimais. Be to, jo administraciniai metodai buvo netradiciniai, tačiau asmeninis vadovavimas buvo būtinas, kad situacijos eitų teisingą kelią.

Apibendrinant galima teigti, kad Millikano įtaka buvo pagrindinis fizikų ir tyrėjų tobulėjimo ir mokymo Jungtinėse Valstijose ramstis.

Millikano tyrimai: elektronų krūvis ir kiti indėliai

- Elektronų krūvio įvertinimas

Remdamasis fiziko HA Wilsono (1874–1964) modeliu, Millikanas pradėjo tyrinėti elektronų krūvį 1907 m. Tyrimas vyko keliais etapais.

Pirmąją fazę sudarė oro jonizavimas debesies kameroje, o po to jonų kondensacija debesyje. Tokiu būdu jis stebėjo ir matavo debesies kritimą tik veikdamas gravitaciją.

Vėliau jis įvertino jonizuoto debesies kritimą, tačiau veikiamas vertikalios elektrinės jėgos, veikiančios gravitaciją. Po kelių procesų jam pavyko suprojektuoti tepalo kritimo eksperimentą, kuris leido jam apskaičiuoti pagrindinį elektros krūvį ir jo masę.

Tai buvo pasiekta naudojant įrangą, kuri išsklaidė aliejų labai mažais lašais. Jie krito per skylę, kur buvo veikiami elektros lauko.

Originalus aliejaus lašo aparatas. Sukūrė Millikanas. Šaltinis: Vikipedijos bendriniai puslapiai.

Naudojant specialius lęšius, lašas galėjo būti vizualizuotas ir, išmatuodamas kritimo greitį, mokslininkas sugebėjo įvertinti elektrono masės vertę. Eksperimentas buvo pakartotas keletą kartų.

Tokiu būdu Millikanas nustatė bazinę apkrovą ir taip pat sugebėjo nustatyti jos vertę. 1909 m. Jis paskelbė straipsnį, kuriame paaiškino metodą, kurį naudojo elektronų krūviui nustatyti.

- Darbas fotoelektros srityje

Pirmieji jo darbai ir publikacijos fotoelektros tema buvo rengiami nuo 1907 m. Kartu su savo studentu G. Winchesteriu. Tikslas buvo ištirti, ar fotoelektrinė srovė ir ribojamasis potencialas priklauso nuo skleidžiamo metalo temperatūros.

Šių tyrimų metu Millikanui teko spręsti daugybę proceso klaidų, pavyzdžiui, metalinių paviršių valymo svarbą ir kibirkščių kaip trumpo bangos šviesos šaltinio naudojimo pavojų, nes kibirkšties išmetimai gali suklastoti išmatuotus potencialus, sukeldami elektriniai virpesiai įrenginyje.

- kraštutinis ultravioletinių spindulių spektras

Millikanas padarė išvadą, kad dėl jo tyrimų dėl šių kibirkščių galimybių ultravioletinės šviesos tyrimai buvo įmanomi naudojant karštus kibirkščius, kurie buvo sukurti tarp metalo elektrodų.

Šis atradimas buvo labai svarbus mokslo bendruomenei, nes visas ankstesnes pastangas dėl trumpojo ultravioletinių spindulių spektro buvo ribojamas jo kraštutinis absorbcijos gebėjimas.

Bet naudojant karštą kibirkštį ir įgaubtą atspindžio grotelę problema buvo išspręsta, taip pat vakuuminis spektrografas padėtas visame spindulių kelyje.

Pirmuosius rezultatus, gautus naudojant tokio tipo vakuuminį spektrografą, aprašė Millikanas ir Sawyeris 1918 m.

- Kosminiai spinduliai

Kosminių spindulių tyrimas pradėtas XX amžiaus pradžioje. Tai buvo eksperimentinis požiūris, kai, naudojant elektroskopus, išlydžio procesai buvo matuojami atsižvelgiant į aukštį.

Millikanas turėjo sunkių dienų tyrinėdamas kosminius spindulius. Šiuo atžvilgiu pabrėžiamos jo energingos diskusijos apie kosminių spindulių prigimtį ir kilmę. Galima nustatyti, kad jo išvados buvo svarbūs įvykiai mokslo pasaulyje šeštajame dešimtmetyje.

Eksperimento planavimas

Gyvendamas Pasadena, Millikanas vėl aktyviai domėjosi kosminiais spinduliais. Savo eksperimentuose jis naudojo elektroskopus ir barometrus, kuriuos į atmosferą pasiuntė garsinių balionų pagalba.

Šie balionai pasiekė net 11,2 ir 15,2 kilometrų aukštį. Instrumentinės vertės buvo renkamos pakilimo ir nusileidimo metu, kad būtų galima nustatyti smūgio vertę procedūros metu.

Šiuos eksperimentus Millikanas atliko 1922 m. Pavasarį kartu su IS Bowenu. Jų tyrimai parodė, kad kosminiai spinduliai prasiskverbia labiau nei bet kuri kita žinoma radiacija.

Svarbu nurodyti, kad prieš Millikano tyrimus kosminius spindulius tyrė tik meteorologai ir radioaktyvumo specialistai. Po šių darbų to meto fizikams buvo atidaryta nauja studijų ir tyrimų sritis.

Apdovanojimai ir apdovanojimai

1923 m. Millikanas gavo pranešimą, kuriame skelbiama, kad jam buvo paskirta Nobelio fizikos premija už jo fotoelektrinio efekto ir elektrono įkrovimo tyrimus.

Millikan dalyvavo trečiajame Solvay kongrese Briuselyje 1921 m., Jo tema buvo atomai ir elektronai.

Jam suteiktas Honoris Causa daktaro laipsnis iš dvidešimt penkių universitetų. Be Comstock apdovanojimo, Edisono medalis ir Hugheso medalis.

Nuorodos

1. Millikanas, fizikas, atėjęs pažiūrėti elektronų. Gauta gruodžio 28 d. Iš: bbvaopenmind.com
2. Du Bridge LA, Epšteino PA Robertas Andrewsas Millikanas 1868–1953. Biografinis atsiminimas. Gauta gruodžio 28 d. Iš: nasonline.org
3. Reyesas (1998). Keletas svarstymų apie eksperimento vaidmenį kosminiuose spinduliuose XX amžiaus pradžioje. Roberto Andrews Millikano atvejis. Gauta gruodžio 29 d. Iš: Researchgate.net
4. „Du Bridge LA“ (1954 m.). Robertas Andrewsas Millikanas: 1868–1953 m. Gauta gruodžio 28 d. Iš: science.sciencemag.org
5. Gullstrand A. (1924). Nobelio premijos įteikimas Robertui A. Millikanui. Gauta gruodžio 28 d. Iš: science.sciencemag.org
6. (SA) (sf) Millikan aliejaus lašo eksperimentas. Gauta gruodžio 29 d. Iš: britannica.com