Robert A. Millikan adalah seorang fisikawan Amerika yang
memperoleh Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1923 karena penemuannya
tentang ukuran dari muatan listrik dasar dan untuk karyanya pada efek
fotolistrik.
Robert A. Millikan lahir 22 Maret 1868 di Morrison, Illinois, AS.
Millikan lulus dari Oberlin College, pada tahun 1891 dan memperoleh
gelar doktor di Columbia University pada tahun 1895. Pada tahun 1896 ia
menjadi asisten di University of Chicago, di sana ia menjadi profesor
penuh pada tahun 1910. Pada tahun 1909 Millikan memulai serangkaian
percobaan untuk menentukan harga listrik yang dibawa oleh elektron
tunggal. Dia mulai dengan mengukur air tetesan yang dibebankan dalam
medan listrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa muatan pada tetesan
merupakan kelipatan dari muatan listrik dasar, tapi percobaan itu tidak
cukup akurat untuk meyakinkan. Ia memperoleh hasil yang lebih tepat pada
tahun 1910 dengan bukunya yang terkenal percobaan minyak-drop di mana
ia menggantikan air (yang cenderung menguap terlalu cepat) dengan
minyak.
Pada tahun 1916 Millikan mengambil dengan keterampilan yang sama verifikasi eksperimental dari persamaan diperkenalkan oleh
Albert Einstein
pada tahun 1905 untuk menggambarkan efek fotolistrik. Dia menggunakan
riset yang sama ini untuk mendapatkan nilai yang akurat dari konstanta
Planck.
Pada tahun 1921 Millikan meninggalkan University of Chicago untuk
menjadi direktur Norman Bridge Laboratorium Fisika di Institut Teknologi
California (Caltech) di Pasadena, California. Di sana ia melakukan
studi utama dari radiasi yang fisikawan Victor Hess telah terdeteksi
berasal dari luar angkasa. Millikan membuktikan bahwa radiasi ini
berasal dari luar bumi, dan ia menamakannya " sinar kosmik . "Sebagai
ketua Dewan Eksekutif Caltech (badan sekolah pada saat itu) dari tahun
1921 hingga pensiun pada tahun 1945, Millikan membantu untuk mengubah
sekolah menjadi salah satu lembaga riset terkemuka di Amerika Serikat.
Dia juga bertugas di dewan pengawas untuk Ilmu Service, sekarang dikenal
sebagai Society for Science & the Public, 1921-1953.
Biografi
Robert Andrews Millikan lahir pada tanggal 22 Maret 1868, di Morrison,
Illinois. Millikan pergi ke sekolah tinggi di Maquoketa, Iowa. Millikan
menerima gelar Bachelor dalam klasik dari Oberlin College, pada tahun
1891 dan gelar doktor dalam fisika dari Universitas Columbia pada tahun
1895 - ia adalah orang pertama yang mendapatkan gelar Ph.D. dari
departemen tersebut.
Antusiasme Millikan untuk pendidikan berlanjut sepanjang karirnya, dan
dia adalah salah satu penulis seri populer dan berpengaruh dari buku
teks pengantar.
Pada tahun 1902 Robert Andrews Millikan menikahi Greta Ervin Blanchard.
Mereka memiliki tiga putra: Clark Blanchard, Glenn Allen, dan Max
Franklin.
Muatan elektron
|
Aparat minyak-drop asli Millikan, Sekitar tahun 1909-1910 |
Mulai tahun 1908, sambil menjadi profesor di University of Chicago,
Millikan bekerja pada percobaan minyak-drop di mana ia mengukur muatan
pada satu elektron.
JJ Thomson
telah menemukan harga-rasio-untuk-massa elektron. Namun, harga dan
nilai massa yang sebenarnya tidak diketahui. Oleh karena itu, jika salah
satu dari kedua nilai itu harus ditemukan, yang lain dapat dengan mudah
dihitung. Millikan dan mahasiswa pascasarjana Harvey Fletcher
menggunakan percobaan minyak-drop untuk mengukur muatan elektron (serta
massa elektron, dan bilangan
Avogadro, karena hubungannya dengan muatan elektron dikenal).
Profesor Millikan mengambil kredit tunggal, sebagai imbalan untuk Harvey
Fletcher mengklaim kepengarangan penuh pada hasil terkait untuk
disertasinya. Millikan pergi untuk memenangkan Hadiah Nobel untuk Fisika
tahun 1923, sebagian untuk pekerjaan ini, dan Fletcher terus perjanjian
rahasia sampai kematiannya. Setelah publikasi hasil pertamanya pada
tahun 1910, pengamatan bertentangan dengan Felix Ehrenhaft memulai
kontroversi antara dua fisikawan. Setelah memperbaiki setup-nya,
Millikan menerbitkan studi mani pada tahun 1913.
Muatan elementer adalah salah satu dasar konstanta fisik dan pengetahuan
yang akurat tentang nilai sangat penting. Eksperimennya mengukur gaya
pada tetesan minyak bermuatan kecil ditangguhkan melawan gravitasi
antara dua elektroda logam. Mengetahui medan listrik, muatan pada
droplet dapat ditentukan. Mengulangi percobaan selama bertahun-tetesan,
Millikan menunjukkan bahwa hasil dapat dijelaskan sebagai bilangan bulat
kelipatan dari nilai umum (1,592 × 10 -19 coulomb ), muatan pada sebuah
elektron tunggal. Bahwa ini agak lebih rendah dari nilai yang modern
dari 1,602 176 53 (14) x 10 -19 coulomb mungkin karena penggunaan
Millikan dari nilai akurat untuk viskositas dari udara.
Meskipun percobaan minyak-drop itu menjadi jelas bahwa terdapat hal-hal
seperti partikel-partikel subatomik, namun tidak semua orang yakin akan
hal itu. Bereksperimen dengan sinar katoda pada tahun 1897, telah menemukan bermuatan negatif 'sel-sel', yang ia sebut mereka,
dengan biaya untuk rasio massa 1.840 kali dari ion hidrogen. Hasil yang
sama telah ditemukan oleh George FitzGerald dan Walter Kaufmann.
Sebagian besar dari apa yang kemudian diketahui tentang listrik dan
magnet, bagaimanapun, dapat dijelaskan atas dasar bahwa harga adalah
variabel kontinu; dalam banyak cara yang sama bahwa banyak dari
sifat-sifat cahaya dapat dijelaskan dengan memperlakukannya sebagai
gelombang kontinu bukan sebagai aliran foton.
The General Electric Perusahaan Charles Steinmetz , yang sebelumnya
berpikir bahwa biaya adalah variabel kontinu, menjadi yakin jika setelah
bekerja dengan aparat Millikan.
Efek fotolistrik
Ketika
Einstein menerbitkan
mani tahun 1905 makalahnya tentang teori partikel cahaya, Millikan
yakin bahwa itu salah, karena telah terbukti bahwa cahaya adalah
gelombang. Dia melakukan program percobaan selama satu dekade untuk
menguji teori ,
yang diperlukan membangun apa yang ia sebut sebagai "sebuah toko mesin
dalam kondisi vakum" dalam rangka mempersiapkan permukaan logam yang
sangat bersih dari elektroda foto. Hasil-Nya menegaskan prediksi dalam setiap detail, tapi Millikan tidak yakin penafsiran
Einstein, dan hingga akhir 1916 ia menulis, "persamaan fotolistrik ... tidak bisa dalam penilaian saya dipandang saat ini sebagai
istirahat setelah apapun yang memuaskan landasan teoritis, "meskipun"
itu benar-benar mewakili sangat akurat perilaku "dari efek fotolistrik.
Pada tahun 1950 otobiografinya, namun, ia hanya menyatakan bahwa
karyanya "hampir memungkinkan setiap penafsiran selain itu yang
Einstein awalnya menyarankan, yaitu bahwa teori semi-sel hidup atau foton cahaya itu sendiri".
Karena pekerjaan Millikan membentuk beberapa dasar untuk fisika partikel
modern, adalah ironis bahwa ia agak konservatif dalam pendapatnya
tentang perkembangan abad ke-20 dalam fisika, seperti dalam kasus teori
foton. Contoh lain adalah bahwa buku teks-nya, hingga akhir versi 1927,
jelas menyatakan keberadaan eter, dan menyebutkan teori relativitas
Einstein hanya dalam sebuah catatan datar di akhir tulisan di bawah
potret Einstein, yang menyatakan sebagai yang terakhir dalam daftar dari
prestasi yang bahwa ia "penulis teori relativitas khusus pada tahun
1905 dan dari teori relativitas umum pada tahun 1914, yang keduanya
telah sukses besar dalam menjelaskan fenomena yang tidak jelas
penyebabnya dan dalam memprediksi yang baru." Millikan juga dikreditkan
dengan mengukur nilai konstanta
Planck dengan menggunakan grafik emisi fotolistrik dari berbagai logam.
Kematian dan warisan
Millikan meninggal karena serangan jantung di rumahnya di San Marino,
California pada tahun 1953 pada usia 85, dan dimakamkan di "Pengadilan
of Honor" di Forest Lawn Memorial Park Cemetery di Glendale, California.
(sumber:
Robert Andrews Millikan)