Percobaan Milikan

Percobaan Milikan
(wikimedia.org)
Percobaan Millikan atau dikenal pula sebagai Percobaan oil-drop (1909) saat itu
dirancang untuk mengukur muatan listrik elektron. Rober Millikan melakukan percobaan
tersebut dengan menyimbangkan gaya-gaya antara gaya gravitasi dan gaya listrik pada
suatu tetes kecil minyak yang berada di antara dua buah pelat elektrode. Dengan
mengetahui besarnya medan listrik, muatan pada tetes minyak yang dijatuhkan (droplet)
dapat ditentukan. Dengan mengulangi eksperimen ini sampai beberapa kali, ia menemukan
bahwa nilai-nilai yang terukur selalu kelipatan dari suatu bilangan yang sama. Ia lalu
menginterpretasikan bahwa bilangan ini adalah muatan dari satu elektron: 1.602 × 10−19
coulomb (satuan SI untuk muatan listrik). (wikipedia.org)
Pada tahun 1909, Robert Milikan melakukan percobaan dengan tetes minyak untuk
menentukan muatan 1 elektron. Pada percobaan itu, setetes minyak dapat menangkap satu,
dua, tiga atau lebih electron. Milikan menemukan muatan tetes minyak yang besarnya 1 x
1,6 x 10-19 C, 2 x 1,6 x 10-19C, 3 x 1,6 x 10-19 C, dan seterusnya. Dari sini Milikan
memenyimpulkan bahwa muatan 1 elektron adalah 1,6 x 10-19 C diberi tanda -1. (Rido,
2012)
Skema percobaannya adalah sebagai berikut : Sebuah pengabut (atomizer)
menyemprotkan
tetesan
minyak
yang
berbentuk
kabut
di
ruangan
atas.
Beberapa tetesan kecil jatuh melalui lubang di dasar ruang atas ke ruang bawah alat
tersebut. Kemudian Millikan menggunakan sinar X untuk mengionisasi udara di ruangan
bawah tersebut sehingga elektron-elektron bebas akan mengikat ke tetesan minyak
tersebut, sehingga muatan tetesan tersebut menjadi negatif.
Jika suatu tetesan minyak memiliki massa m dan muatan q dimana muatan ini
adalah muatan negatif. Maka jika tidak ada medan listrik dianatara kedua plat tersebut
maka gaya yang bekerja adalah gaya grafitasi mg yang arahnya kebawah dan gaya hambat
viskos FD yang mengarah keatas. Dimana gaya hambat sebanding dengan kelajuan tetesan
minyak. Saat tetesan minyak mencapai kelajuan akhir maka kedua gaya ini saling
meniadakan (mg=FD)
Kemudian dengan menghubungkan baterai ke kedua plat yang ada pada ruangan
bawah, maka akan timbul medan listrik di ruangan bawah alat tersebut sehingga tetesan
minyak yang bermuatan tersebut akan terpengaruh oleh medan listrik. Kemudian dia
mengatur tegangan sampai gaya listrik (qE) sama dengan gaya grafitasi (m.g) tetesan
tersebut. Sehingga tetesan minyak akan melayang di antara kedua plat.
Tetesan yang tidak menangkap electron tidak akan terpengaruh oleh gaya listrik
akan jatuh karena gaya gravitasi. Ketika tetesan melayang, maka beratnya sama dengan
besarnya gaya listriknya
mg = qE
nilai dari m, g dan E telah diketahui maka dengan formula tersebut dapat ditentukan
besarnya q.
Millikan dan rekan kerjanya mengulangi percobaan tersebut beberapa kali. Setelah
mencatat pengukuran beberapa tetesan millikan menemukan bahwa semua tetesan minyak
memiliki muatan yang setara dengan kelipatan bilangan bulat dr muatan elementer e:
Dimana q=ne
n= 0,-1,-2,-3,…
(Fathony, 2012)
Referensi
Akbar,
Fathony.
2012.
Percobaan
Milikan.
Dalam
http://fathony-
akbar.blogspot.com/2012/06/percobaan-milikan.html, diakses pada 2 April 2012.
Anonim.
2013.
Percobaan
Milikan.
Dalam
http://id.wikipedia.org/wiki/Percobaan_Millikan, diakses pada 2 April 2012.
Wahyudi, Ridho. 2012. Metode Tetes Cairan untuk Menerangkan Inti Atom. Dalam
http://ridowahyudi.students-blog.undip.ac.id/2010/11/03/model-tetes-cairan-untukmenerangkan-inti-atom/, diakses pada 3 April 2013.