Robert Andrews Millikan (1868-1953) was een vermaard experimenteel natuurkundige, evenals een opmerkelijke opvoeder en publieke figuur in de Verenigde Staten tijdens de eerste decennia van de 20e eeuw. Evenzo leverde hij talrijke bijdragen en ontdekkingen op het gebied van elektriciteit, optica en moleculaire fysica..
De grote prestatie van Millikan was echter de berekening van de lading van het elektron, die hij wist te bepalen dankzij wat nu bekend staat als het oliedruppelexperiment..
Tegenwoordig wordt dit werk beschouwd als een ideaal voorbeeld van de toepassing van de wetenschappelijke methode. Naast zijn onderzoek was het succes van Millikan echter grotendeels te danken aan de lange ervaring die hij had opgedaan als gevolg van zijn volharding in de studie van natuurlijke verschijnselen..
Artikel index
Robert Millikan werd geboren op 22 maart 1868 in Morrison, Illinois, en stierf op 19 december 1953 in San Marino, Californië..
Toen hij vijf jaar oud was, verhuisde Millikan met zijn gezin naar McGregor, Iowa.Twee jaar later vestigden de Millikans zich in Maquoketa, waar Robert zijn middelbare schoolstudie begon. In algemene termen kan worden vastgesteld dat gezinsopvoeding doorslaggevend was in zijn beroepsleven.
Evenzo leidde zijn toewijding en passie voor zijn werk, dat altijd boven zijn persoonlijke verlangens en aspiraties uitging, naast zijn grote intellectuele eerlijkheid, ertoe dat hij succesvol was in de wetenschap en het openbare leven..
In 1902 trouwde hij met Greta Blanchard en genoot van hun huwelijksreis in Europa. Als resultaat van deze verbintenis werden drie kinderen geboren: Clark, Glenn Allen en Max Franklin.
In 1886 begon hij zijn studie aan het Oberlin College, waar hij driehoeksmeting, analytische meetkunde en Grieks leerde. Hij studeerde af in 1891 en behaalde zijn doctoraat in de natuurkunde aan de Columbia University in 1895, de eerste die dit deed op de afdeling waar hij studeerde..
Na het behalen van zijn doctoraat reisde Millikan naar Duitsland (1895-1896), waar hij enkele studies deed aan prestigieuze universiteiten zoals Göttingen en Berlijn..
Tijdens zijn verblijf in Europa maakte hij kennis met belangrijke onderzoekers zoals de Duitse natuurkundige Roentgen (1845-1923), ontdekker van röntgenstraling, of de Franse Becquerel (1852-1903), wiens studies naar radioactiviteit doorslaggevend waren in de wetenschappelijke wereld. ..
In 1910 kreeg Millikan een baan aangeboden als assistent bij het Ryerson Laboratory aan de Universiteit van Chicago, dus door die te accepteren beëindigde hij zijn tournee door Europa. In deze instelling werkte hij als leraar en bekleedde de functie tot 1921.
Aan de Universiteit van Chicago werkte Millikan als onderzoeker en opvoeder en ontdekte hij enkele van zijn grote passies in het lesgeven.
In 1921 verliet hij de Universiteit van Chicago om directeur te worden van het Norman Bridge Physics Laboratory, gevestigd aan het California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena..
Tijdens zijn leven gaf Millikan leerstoelen op verschillende gebieden van de natuurkunde, was hij rector van het natuurkundig laboratorium aan het Norman Bridge Institute en directeur van Caltech..
Millikan was een uitstekende student met een geweldige onderwijsfaciliteit, dus aan het einde van zijn tweede jaar in Oberlin vroeg de professor die hem Grieks leerde hem om elementaire natuurkunde te onderwijzen..
Hij bereidde zich tijdens de zomervakantie van 1889 hard voor op deze opdracht. Millikan loste alle problemen op in het natuurkundeleerboek en deed zijn uiterste best om de studenten het hele cursusjaar aan de problemen te laten werken..
Voor Millikan was het oplossen van veel problemen de beste methode om natuurkunde te onderwijzen. Dit leersysteem werd zijn hele leven door de wetenschapper verdedigd, en daarom wordt hij ook beschouwd als een groot liefhebber van onderwijs.
Deze motivatie bracht hem ertoe de co-auteur te worden van een reeks vernieuwende teksten over onderwijsmethodologie. De door Millikan geschreven boeken bevatten veel problemen met conceptuele vragen, wat voor die tijd erg nieuw was..
Vanwege zijn vastberadenheid om de reputatie van Caltech te verhogen, werd Millikan beoordeeld als een van de grote publiciteitsagenten op het gebied van onderwijs. Dit was nodig om het instituut te transformeren tot een zeer prestigieus centrum voor natuurwetenschappen en techniek..
Hij verschilde echter sterk met zijn collega's op het gebied van politiek, filosofie en religie. Daarnaast was zijn bestuurlijke werkwijze onconventioneel, maar zijn persoonlijk leiderschap was essentieel om situaties op de juiste manier te laten verlopen..
Concluderend kan worden gesteld dat de invloed van Millikan een fundamentele pijler was in de ontwikkeling en opleiding van natuurkundigen en onderzoekers in de Verenigde Staten..
Millikan begon zijn studie over de lading van het elektron in 1907, gebaseerd op het model van de fysicus H. A. Wilson (1874-1964). Het onderzoek heeft verschillende fasen doorlopen.
De eerste fase bestond uit het ioniseren van de lucht in een wolkkamer en vervolgens het condenseren van de ionen in een wolk. Op deze manier observeerde en mat hij de val van de wolk alleen onder invloed van de zwaartekracht..
Later evalueerde hij de val van een geïoniseerde wolk, maar onder invloed van een verticale elektrische kracht die op de zwaartekracht wordt gelegd. Na verschillende processen slaagde hij erin het oliedruppelexperiment te ontwerpen, waarmee hij de fundamentele elektrische lading en de massa ervan kon berekenen..
Dit werd bereikt door middel van apparatuur die olie in zeer kleine druppels verspreidde. Deze vielen door een gat waar ze werden blootgesteld aan het elektrische veld.
Door het gebruik van speciale lenzen kon een druppel worden gevisualiseerd en door de snelheid van de val te meten, kon de wetenschapper de waarde van de massa van het elektron schatten. Het experiment werd verschillende keren herhaald.
Op deze manier heeft Millikan de basisbelasting bepaald en ook de waarde ervan weten vast te stellen. In 1909 publiceerde hij het artikel waarin hij de techniek uitlegde die hij gebruikte om de lading van het elektron te bepalen.
Zijn eerste werken en publicaties over foto-elektriciteit werden vanaf 1907 uitgevoerd met zijn leerling G. Winchester. Het doel was om te onderzoeken of de foto-elektrische stroom en het grenspotentieel afhingen van de temperatuur van het uitzendende metaal..
Tijdens deze onderzoeken kreeg Millikan te maken met een aantal procesfouten, zoals het belang van het reinigen van metalen oppervlakken en het gevaar van het gebruik van vonken als kortgolvige lichtbron, aangezien vonkontladingen de gemeten potentialen kunnen vervalsen door elektrische trillingen in de apparaat.
Millikan concludeerde dat onderzoek naar ultraviolet licht met behulp van hete vonken tussen metalen elektroden mogelijk was dankzij zijn onderzoek naar de potentialen van deze vonken..
Deze bevinding was erg belangrijk voor de wetenschappelijke gemeenschap, aangezien alle eerdere inspanningen op het korte ultraviolette spectrum beperkt waren door het extreme absorptievermogen ervan..
Maar het gebruik van een hete vonk en een concaaf reflectierooster loste het probleem op, evenals het plaatsen van een vacuümspectrograaf langs het hele pad van de stralen..
De eerste resultaten die werden verkregen met een vacuümspectrograaf van dit type, werden in 1918 beschreven door Millikan en Sawyer..
De studie van kosmische straling dateert uit het begin van de 20e eeuw. Het waren experimentele benaderingen waarbij met behulp van elektroscopen de ontladingsprocessen werden gemeten in relatie tot de hoogte.
Millikan had moeilijke dagen in zijn onderzoek naar kosmische straling. In dit verband worden zijn heftige debatten over de aard en oorsprong van kosmische straling belicht. Er kan worden vastgesteld dat zijn bevindingen belangrijke gebeurtenissen waren in de wereld van de wetenschap in de jaren dertig van de vorige eeuw.
Tijdens zijn verblijf in Pasadena raakte Millikan weer actief geïnteresseerd in kosmische straling. Bij zijn experimenten gebruikte hij elektroscopen en barometers die hij met behulp van klinkende ballonnen de atmosfeer in stuurde.
Deze ballonnen bereikten een hoogte van 11,2 en 15,2 kilometer. Instrumentele waarden werden verzameld bij het stijgen en dalen, waardoor de schokwaarde tijdens de procedure kon worden bepaald..
Deze experimenten werden uitgevoerd door Millikan in het voorjaar van 1922 met I. S. Bowen. Hun onderzoek toonde aan dat kosmische straling meer doordringend is dan welke andere bekende straling dan ook..
Het is doorslaggevend om aan te geven dat kosmische straling vóór het onderzoek van Millikan alleen werd bestudeerd door meteorologen en specialisten in radioactiviteit. Na deze werken werd een nieuw vakgebied en onderzoek geopend voor de natuurkundigen van die tijd.
In 1923 ontving Millikan een bericht waarin hij aankondigde dat hij was geëerd met de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn onderzoek naar het foto-elektrische effect en de lading van het elektron..
Millikan woonde het derde Solvay-congres in Brussel in 1921 bij, met als onderwerp atomen en elektronen.
Hij ontving een eredoctoraat van vijfentwintig universiteiten. Naast de Comstock Award, de Edison-medaille en de Hughes-medaille.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.