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Millikan oil-drop experiment, première mesure directe et convaincante de la charge électrique d’un seul électron., Il a été réalisé à l’origine en 1909 par le physicien américain Robert A. Millikan, qui a conçu une méthode simple de mesure de la charge électrique minute qui est présente sur de nombreuses gouttelettes dans un brouillard d’huile. La force sur toute charge électrique dans un champ électrique est égal au produit de la charge et le champ électrique. Millikan a pu mesurer à la fois la quantité de force électrique et l’ampleur du champ électrique sur la charge minuscule d’une gouttelette d’huile isolée et à partir des données déterminer l’ampleur de la charge elle-même.,
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L’expérience originale de Millikan ou toute version modifiée, telle que la suivante, s’appelle l’expérience oil-drop. Une chambre fermée à côtés transparents est équipée de deux plaques métalliques parallèles, qui acquièrent une charge positive ou négative lorsqu’un courant électrique est appliqué. Au début de l’expérience, un atomiseur pulvérise une fine brume de gouttelettes d’huile dans la partie supérieure de la chambre. Sous l’influence de la gravité et de la résistance à l’air, certaines gouttelettes d’huile tombent à travers un petit trou découpé dans la plaque métallique supérieure., Lorsque l’espace entre les plaques métalliques est ionisé par un rayonnement (par exemple, les rayons X), les électrons de l’air se fixent aux gouttelettes d’huile qui tombent, ce qui les amène à acquérir une charge négative. Une source de lumière, placée à angle droit par rapport à un microscope d’observation, éclaire les gouttelettes d’huile et les fait apparaître comme des étoiles brillantes pendant leur chute. La masse d’une seule gouttelette chargée peut être calculée en observant à quelle vitesse elle tombe., En ajustant la différence de potentiel, ou tension, entre les plaques métalliques, la vitesse du mouvement de la gouttelette peut être augmentée ou diminuée; lorsque la quantité de force électrique ascendante est égale à la force gravitationnelle descendante connue, la gouttelette chargée reste stationnaire. La quantité de tension nécessaire pour suspendre une gouttelette est utilisée avec sa masse pour déterminer la charge électrique globale sur la gouttelette., Grâce à l’application répétée de cette méthode, les valeurs de la charge électrique sur les gouttes d’huile individuelles sont toujours des multiples entiers d’une valeur la plus basse-cette valeur étant la charge électrique élémentaire elle—même (environ 1,602 × 10-19 coulomb). Depuis l’expérience originale de Millikan, cette méthode a offert une preuve convaincante que la charge électrique existe dans les unités naturelles de base. Toutes les méthodes distinctes suivantes de mesure de l’unité de base de la charge électrique indiquent qu’elle a la même valeur fondamentale.