Experiência de Millikan para determinação da carga do elétron

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE 
SERGIPE
ESTRUTURA DA MATÉRIA ‘A’
Experiência de Millikan
Curso: 142 - Licenciatura em Física
Turma: N1
Turno: Noturno
Data: 03/08/2001
Professor: Marcelo Andrade Macedo
Equipe:
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Introdução
A carga elétrica não aparece em qualquer quantidade mas apenas como um múltiplo de 
uma unidade fundamental ou quantum elétrico. Das muitas experiências levadas a cabo 
para determinar esta característica, uma é a de Robert A Millikan (1869-1953) que, no 
começo do século XX, realizou o que se conhece agora como experiência da gota de 
óleo. Entre duas placas paralelas e horizontais A e B (fig. 1), Millikan estabeleceu um 
campo elétrico vertical que podia ser ligado e desligado. A placa superior tinha no 
centro pequenas perfurações, através das quais podiam passar as gotas de óleo 
produzidas por um atomizador. A maior parte das gotas de óleo estavam carregadas 
graças à fricção com o bocal do atomizador. Quando não se aplica nenhum campo 
elétrico, as gotas caem por ação da gravidade. O movimento é essencialmente uniforme 
porque a viscosidade do ar rapidamente imprime às gotas a velocidade terminal, que 
depende do tamanho das gotas.
Objetivos
 Determinar a carga elementar do elétron
 Verificar que a carga elétrica é quantizada
MATERIAL UTILIZADO
Condensador de Millikan com suporte e 
conexões
Fonte de tensão co saída de 
500V dc, 6.3V ac e 12V ac
Cronômetro Voltímetro
Nebulizador Parafina líquida
Escala calibrada Fios e cabos para ligação
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Antes de iniciar o experimento foram necessários alguns ajustes e familiarização com os 
equipamentos. O condensador de Millikan tem um orifício na parte superior por onde 
passam as gotículas de óleo. Este dispositivo deve estar bem limpo, com seu orifício 
livre, devidamente montado e nivelado.
Um aspecto importante na execução da experiência é a iluminação da região onde serão 
observadas as gotas. As posições da luneta de observação e da lâmpada de iluminação 
devem ser ajustadas para permitir uma visualização nítida da nuvem de gotas. 
Apesar de termos todos esses cuidados verificados acima, não conseguimos acompanhar 
as gotículas que passavam no visor. Os dados da tabela 1 foram obtidos por diversas 
turmas de outros períodos.
Carga (q) Carga (q) Carga (q) Carga (q) Carga (q) Carga (q) Carga (q) Carga (q)
0,35673 0,84837 0,99226 1,06421 1,10018 1,12716 1,14215 1,15414
1,15714 1,16014 1,16314 1,22009 1,24408 1,27705 1,27705 1,28005
1,29804 1,31602 1,31902 1,32502 1,32801 1,33101 1,33701 1,34
1,34 1,346 1,349 1,349 1,352 1,35499 1,35799 1,36099
1,37598 1,38197 1,38497 1,39396 1,39696 1,39996 1,39996 1,40595
1,41195 1,41795 1,42094 1,42394 1,42394 1,42394 1,42694 1,42994
1,42994 1,43893 1,43893 1,44193 1,44493 1,44792 1,44792 1,44792
1,44792 1,44792 1,45092 1,45692 1,45692 1,46891 1,46891 1,46891
1,4749 1,4749 1,4779 1,4839 1,48689 1,48689 1,48689 1,48689
1,48989 1,49589 1,50188 1,50188 1,50788 1,51088 1,51687 1,53786
1,54385 1,54685 1,54985 1,55884 1,57983 1,57983 1,57983 1,58582
1,59182 1,59182 1,59481 1,62779 1,66376 1,72072 1,76569 2,32028
2,46117 2,51813 2,53611 2,67101 2,76994 2,77594 2,8239 2,8269
2,83589 2,84489 2,84788 2,86287 2,86587 2,86887 2,87187 2,88985
2,89285 2,89885 2,90484 2,91084 2,94081 2,94381 2,9648 2,97379
2,97979 3,00077 3,03674 3,04274 3,04873 3,06972 3,10869 3,14166
3,16565 3,17164 3,28256 3,28556 3,29755 3,41446 3,68126 3,69325
3,7 3,70824 3,78019 3,85813 3,93308 3,93308 3,95406 3,99003
4,01102 4,06798 4,10995 4,11594 4,13992 4,15 4,15791 4,20587
4,22086 4,23885 4,24185 4,29281 4,32578 4,35276 4,37974 4,38274
4,38574 4,41 4,42171 4,4367 4,45169 4,48467 4,48467 4,49
4,50565 4,51764 4,52364 4,54462 4,55961 4,5716 4,60158 4,73048
4,74247 4,79 4,79943 4,89 4,94333 4,98529 5,00028 5,13219
5,16816 5,17415 5,24011 5,40198 5,57885 5,60883 5,63581 5,67
5,73774 5,74073 5,74373 5,75272 5,82767 5,84565 5,84865 5,85465
6,00753 6,0585 6,06449 6,13344 6,17841 6,24736 6,31331 6,36
6,67604 6,88288 6,92185 6,98481 7,05076 7,06275 7,09573 7,18266
7,18566 7,23962 7,23962 7,24262 7,25761 7,28459 7,32056 7,62633
7,6653 8,14495 8,24687 8,39676 8,62759 8,64557 8,78647 8,84642
8,87041 8,88839 8,96034 9,08625 9,10723 9,15819 9,2871 9,32607
9,36804 9,64 9,75175 9,80871 10,06352 10,25238 10,44723 10,6301
11,07077 11,28961 11,40352 11,55641 11,63735 11,69131 11,86218 11,98809
Tabela 1
Discussão
A partir dos dados da tabela 1 montamos um histograma no qual é mostrado a 
frequência das cargas.
Podemos verificar que existe uma alta frequência de cargas em alguns valores bem 
definidos, por isso montamos a tabela abaixo:
Carga (C) N
1,4272 1
2,9051 2
4,3641 3
5,8333 4
7,1955 5
9,0043 6
O gráfico abaixo mostra que a carga elétrica é um múltiplo de um número inteiro.
1 2 3 4 5 6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Quantização da carga elétrica (e)
C
ar
ga
 (1
,6
02
 x
 1
0-
19
C
)
n
O valor experimental do coeficiente angular da reta média é dada por:
2
21 aaa +=
534,1
817,4
387,7
2889,11055,6
0847,24717,9
01
01
1 ==
−
−
=
−
−
=
xx
yy
a
460,1
837,4
061,7
3502,11872,6
5796,16403,8
01
01
2 ==
−
−
=
−
−
=
xx
yy
a
Portanto o valor de a = 1,497
Calculando a incerteza do coeficiente angular com a fórmula: 
2
21 aa
a
−
=σ
Obtivemos 037,0=aσ
O valor da carga elétrica que obtivemos a partir do gráfico foi de 
Ce 1910037,0497,1 −×±=
Conclusão
O valor da carga elétrica obtido com os dados das cargas fornecidos se aproximaram 
muito bem do resultado esperado que era de 1,602 x 10-19C e constatamos também que 
os valores das cargas é sempre um número múltiplo da carga elementar e.
Lembrando que não conseguimos tabular os valores das cargas porque não foi possível 
medir no laboratório as velocidades das gotas, por isso usamos os valores já calculados 
fornecidos pelo professor.
Bibliografia
Material da aula
Física, Alonso Finn
	 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
	ESTRUTURA DA MATÉRIA ‘A’
	Experiência de Millikan
	Curso:
	Turma:
	Marcelo Andrade Macedo