Percobaan Milikan

(wikimedia.org)

Percobaan Millikan atau dikenal pula sebagai Percobaan oil-drop (1909) saat itu

dirancang untuk mengukur muatan listrik elektron. Rober Millikan melakukan percobaan

tersebut dengan menyimbangkan gaya-gaya antara gaya gravitasi dan gaya listrik pada

suatu tetes kecil minyak yang berada di antara dua buah pelat elektrode. Dengan

mengetahui besarnya medan listrik, muatan pada tetes minyak yang dijatuhkan (droplet)

dapat ditentukan. Dengan mengulangi eksperimen ini sampai beberapa kali, ia menemukan

bahwa nilai-nilai yang terukur selalu kelipatan dari suatu bilangan yang sama. Ia lalu

menginterpretasikan bahwa bilangan ini adalah muatan dari satu elektron: 1.602 × 10−19

coulomb (satuan SI untuk muatan listrik). (wikipedia.org)

Pada tahun 1909, Robert Milikan melakukan percobaan dengan tetes minyak untuk

menentukan muatan 1 elektron. Pada percobaan itu, setetes minyak dapat menangkap satu,

dua, tiga atau lebih electron. Milikan menemukan muatan tetes minyak yang besarnya 1 x

1,6 x 10-19 C, 2 x 1,6 x 10-19C, 3 x 1,6 x 10-19 C, dan seterusnya. Dari sini Milikan

memenyimpulkan bahwa muatan 1 elektron adalah 1,6 x 10-19 C diberi tanda -1. (Rido,

2012)

Skema percobaannya adalah sebagai berikut : Sebuah pengabut (atomizer)

menyemprotkan tetesan minyak yang berbentuk kabut di ruangan atas.

Beberapa tetesan kecil jatuh melalui lubang di dasar ruang atas ke ruang bawah alat

tersebut. Kemudian Millikan menggunakan sinar X untuk mengionisasi udara di ruangan

bawah tersebut sehingga elektron-elektron bebas akan mengikat ke tetesan minyak

tersebut, sehingga muatan tetesan tersebut menjadi negatif. 

Jika suatu tetesan minyak memiliki massa m dan muatan q dimana muatan ini

adalah muatan negatif. Maka jika tidak ada medan listrik dianatara kedua plat tersebut

maka gaya yang bekerja adalah gaya grafitasi mg yang arahnya kebawah dan gaya hambat

viskos FD yang mengarah keatas. Dimana gaya hambat sebanding dengan kelajuan tetesan

minyak. Saat tetesan minyak mencapai kelajuan akhir maka kedua gaya ini saling

meniadakan  (mg=FD)

Kemudian dengan menghubungkan baterai ke kedua plat yang ada pada ruangan

bawah, maka akan timbul medan listrik di ruangan bawah alat tersebut sehingga tetesan

minyak yang bermuatan tersebut akan terpengaruh oleh medan listrik. Kemudian dia

mengatur tegangan sampai gaya listrik (qE) sama dengan gaya grafitasi (m.g) tetesan

tersebut. Sehingga tetesan minyak akan melayang di antara kedua plat.

Tetesan yang  tidak menangkap electron tidak akan terpengaruh oleh gaya listrik

akan jatuh karena gaya gravitasi. Ketika tetesan melayang, maka beratnya sama dengan

besarnya gaya listriknya

                                                                          mg = qE

nilai dari m, g dan E telah diketahui maka dengan formula tersebut dapat ditentukan

besarnya q.

Millikan dan rekan kerjanya mengulangi percobaan tersebut beberapa kali. Setelah

mencatat pengukuran beberapa tetesan millikan menemukan bahwa semua tetesan minyak

memiliki muatan yang setara dengan kelipatan bilangan bulat dr muatan elementer e:

Dimana q=ne     n= 0,-1,-2,-3,…

(Fathony, 2012)

Referensi

Akbar, Fathony. 2012. Percobaan Milikan. Dalam

http://fathony-akbar.blogspot.com/2012/06/percobaan-milikan.html, diakses pada 2

April 2012.

Anonim. 2013. Percobaan Milikan. Dalam

http://id.wikipedia.org/wiki/Percobaan_Millikan, diakses pada 2 April 2012.

Wahyudi, Ridho. 2012. Metode Tetes Cairan untuk Menerangkan Inti Atom. Dalam

http://ridowahyudi.students-blog.undip.ac.id/2010/11/03/model-tetes-cairan-untuk-

menerangkan-inti-atom/, diakses pada 3 April 2013.