L'esperimento di Millikan

L'apparato sperimentale utilizzato da Millikan consisteva in un nebulizzatore in grado di creare delle piccole gocce d'olio, di forma sferica, che cadono nel contenitore A. alcune gocce si elettrizzano per sfregamento e si infilano nel forellino F, entrando nel condensatore C, tra le cui armature è applicata una differenza di potenziale che genera un campo elettrico uniforme. Le goccioline che cadono nel condensatore scarico si muovono di moto uniforme. Misurando questa velocità, Millikan era in grado di risalire al raggio e alla massa della goccia d'olio. Oggi l'esperimento viene semplificato usando delle microsfere di plastica, tutte della stessa massa e con raggio di 1μm. Se chiudiamo l'interruttore I, possono succedere tre fenomeni:

1. se la sfera è scarica, non osserviamo alcuna variazione nel suo comportamento;
2. se la sfera è carica negativamente, la vediamo accelerare verso il basso, perché la forza elettrica che si genera ha lo stesso verso della forza-peso che agisce sulla sfera;
3. se la sfera è carica positivamente, la vediamo rallentare o addirittura invertire il moro. In questo caso, la forza elettrica è rivolta verso l'alto, nel senso opposto rispetto alla forza peso

Variando in modo opportuno la differenza di potenziale possiamo fare in modo che la forza elettrica che agisce sulla carica della sfera sia uguale e opposta alla forza peso. In queste condizioni sulla microsfera agisce soltanto la forza di attrito viscoso che si oppone al movimento. Quando è soddisfatta la condizione