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Millikan oil-drop experiment, prima misurazione diretta e convincente della carica elettrica di un singolo elettrone., È stato eseguito originariamente nel 1909 dal fisico americano Robert A. Millikan, che ha ideato un metodo semplice per misurare la carica elettrica minuto che è presente su molte delle goccioline in una nebbia d’olio. La forza su qualsiasi carica elettrica in un campo elettrico è uguale al prodotto della carica e del campo elettrico. Millikan è stato in grado di misurare sia la quantità di forza elettrica che la grandezza del campo elettrico sulla piccola carica di una goccia d’olio isolata e dai dati determinare l’entità della carica stessa.,
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L’esperimento originale di Millikan o qualsiasi versione modificata, come la seguente, è chiamato esperimento oil-drop. Una camera chiusa con lati trasparenti è dotata di due piastre metalliche parallele, che acquisiscono una carica positiva o negativa quando viene applicata una corrente elettrica. All’inizio dell’esperimento, un atomizzatore spruzza una nebbia sottile di goccioline di olio nella parte superiore della camera. Sotto l’influenza della gravità e della resistenza dell’aria, alcune delle goccioline di olio cadono attraverso un piccolo foro tagliato nella piastra metallica superiore., Quando lo spazio tra le piastre metalliche è ionizzato dalle radiazioni (ad esempio, i raggi X), gli elettroni dall’aria si attaccano alle goccioline di olio che cadono, facendole acquisire una carica negativa. Una fonte di luce, posta ad angolo retto rispetto a un microscopio ottico, illumina le gocce d’olio e le fa apparire come stelle luminose mentre cadono. La massa di una singola goccia carica può essere calcolata osservando quanto velocemente cade., Regolando la differenza di potenziale, o tensione, tra le piastre metalliche, la velocità del movimento della goccia può essere aumentata o diminuita; quando la quantità di forza elettrica verso l’alto è uguale alla nota forza gravitazionale verso il basso, la goccia carica rimane stazionaria. La quantità di tensione necessaria per sospendere una goccia viene utilizzata insieme alla sua massa per determinare la carica elettrica complessiva sulla goccia., Attraverso l’applicazione ripetuta di questo metodo, i valori della carica elettrica sulle singole gocce di olio sono sempre multipli interi di un valore più basso-che è il valore della carica elettrica elementare stessa (circa 1,602 × 10-19 coulomb). Dal momento dell’esperimento originale di Millikan, questo metodo ha offerto una prova convincente che la carica elettrica esiste in unità naturali di base. Tutti i successivi metodi distinti di misurazione dell’unità di base della carica elettrica indicano che ha lo stesso valore fondamentale.