A Experiência de Millikan

 

Em um engenhoso experimento, realizado em 1909, Robert Millikan conseguiu determinar pela primeira vez a carga elétrica de um único elétron. 

Millikan borrifou no interior de uma câmara gotas de óleo que caíam pela força da gravidade. Algumas gotas atingiam uma segunda câmara através de um pequeno orifício. 

Essa segunda câmara tinha um campo elétrico devido a presença de duas placas de metais, uma positiva e outra negativa, alimentadas por uma bateria.

Nessa câmara, feixes de raio X foram usados para ionizar moléculas do meio que produziram elétrons livres que se ligavam às gotículas de óleo. Assim, as gotas de óleo adquiriram carga negativa.

Uma vez que a placa positiva estava no topo a força elétrica que atuava nas gotas de óleo teria um sentido ascendente. Portanto, as gotas de óleo ficavam sujeitas a força gravitacional (descendente) e a força elétrica (ascendente). 

A massa de uma única gota carregada pode ser calculada observando a velocidade com que ela caia. Ao mudar a voltagem entre as duas placas a velocidade da gota podia ser aumentada ou diminuída. Se a quantidade de força elétrica ascendente for igual a força gravitacional, a gota poderia ficar parada. A quantidade de voltagem necessária para suspender uma gota foi usada junto com a sua massa para determinar a carga elétrica total na gota. 

Millikan calculou a carga para numerosas gotículas de tamanhos diferentes. Ele constatou que as cargas de gotículas de massas distintas tinham sempre um valor múltiplo de um número elementar. Este número foi determinado como 1,59 x 10 -19 Coulomb*, que foi considerado a carga elétrica de um elétron. A determinação da carga elétrica de Millikan foi muito precisa, dado que o valor atual aceito é de 1,602 x 10 -19 Coulomb. 

Usando a física clássica e gotas de óleo Millikan conseguiu um feito inédito que possibilitou desvendarmos ainda mais o universo atômico. O seu experimento, que contou com a participação de outro cientista (Harvey Fletcher), ficou conhecido como "Experimento da gota de óleo". Mais tarde, em 1923, Millikan foi agraciado com o Prêmio Nobel de Física.

*Coulomb corresponde a carga elétrica transportada em 1 segundo por uma corrente de 1 ampere. 

REFERÊNCIAS

https://scienceready.com.au/pages/millikans-oil-drop-experiment 

https://www.britannica.com/science/Millikan-oil-drop-eexperiment

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1923/millikan/facts/

Caçando exoplanetas

Dia 1 de setembro foi anunciado que o Telescópio Espacial James Webb da NASA capturou as imagens de um planeta (HIP 65426 b), na constelação do Centauro, a cerca de 385 anos-luz do nosso sistema solar, tal descoberta completa o catálogo de 5.159 exoplanetas (planetas além do nosso sitema solar). 

No entanto, apenas uma pequena parcela desses exoplanetas foram descobertos por imagem direta. A maioria foi detectada essencialmente por três métodos indiretos:

FOTOMETRIA DE TRÂNSITO

O brilho do disco de uma estrela diminui um pouco ao longo do tempo, o que indica que um planeta está cruzando na sua frente.

VELOCIDADE RADIAL

Sabemos que o universo está em expansão e as estrelas estão usualmente se afastando de nós. Existe uma mudança aparente na frequência de onda da luz em objetos que estão se aproximando ou se afastando de nós (Efeito Doppler). Isso faz com que a luz seja deslocada para o azul (aumento de frequência), quando o objeto se aproxima, ou para o vermelho (diminuição da frequência), quando se afasta. Se há uma alternância na frequência da onda emitida (azul e vermelha) significa que há mudança de velocidade da estrela em relação à Terra. Tal mudança de velocidade é causada por efeitos gravitacionais, o que indica a presença de um planeta..

MICROLENTE

Microlente é um efeito astronômico previsto pela Teoria Geral da Relatividade de Einstein. De acordo com tal teoria podemos dizer que a gravidade de uma estrela faz o espaço dobrar perto dela. Quando uma estrela passa na frente da outra, ela dobra a luz estelar distante como uma lente, tornando-a mais brilhante. Se a estrela da lente tiver um exoplaneta, ela age como outra lente, tornando a estrela ainda mais brilhante.

Já temos certeza de que vários planetas fora do nosso sistema solar orbitam estrelas, mas ainda estamos longe de saber se algum desses mundos também abriga algum ser vivo. Por enquanto, continuamos sendo o único sinal de vida nesse imenso universo!

REFERÊNCIAS

ATUALIZAÇÃO DOS EXOPLANETAS DESCOBERTOS http://exoplanet.eu/catalog/

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02807-4

https://www.planetary.org/articles/space-warping-planets-the-microlensing-method?fbclid=IwAR1EXXgyMHWHW8cHtkvWKLJq1EZkmDZOTTvxjcvM-xxWFy2ct6yvh-8EfEk

https://www.researchgate.net/.../A-cartoon-illustrating... Ver menos

Viagem na Eletricidade

  Episódio 13 - Elétrons, Radio e TV

Kleber Bastos

Prof. IFAM/CMC

Colaborador: GEDEP-fis / GIRPEN

Instagram: @fisikanarede