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Robert Millikan
est un physicien
né le 22 mars 1868 à Morrison dans l'Illinois, et mort le
19 décembre 1953 à San Marino en Californie. On lui doit
la détermination de la charge de l'électron en 1909, et des
travaux en accords avec la théorie photoélectrique d'Einstein
, qui lui vaudront le prix Nobel de physique en 1923. Millikan était
également un défenseur de l'éducation scientifique
et de la promotion de la recherche. Il a joué un rôle actif
dans l'élaboration de politiques scientifiques aux États-Unis
et a plaidé en faveur de l'investissement dans la recherche fondamentale.
Millikan obtient
son baccalauréat en sciences à l'Oberlin College (Ohio) en
1891 et poursuit ses études supérieures à l'université
de Columbia (New York), où il obtient son doctorat en 1895. Après
avoir effectué des recherches en Europe, notamment en Allemagne
et en Écosse, il retourne aux États-Unis et enseigne à
l'université de Chicago de 1896 à 1921. C'est de ce séjour
à Chicago que date la célèbre expérience qui
lui a permis de mesurer la charge de l'électron.
Dans
son expérience, Millikan a utilisé une chambre de Wilson
(chambre à brouillard améliorée), remplie d'air
et d'aérosols d'huile, pour observer des gouttelettes d'huile électriquement
chargées en chute libre. En mesurant comment la vitesse de chute
était modifiée par l'application d'un champ électrique
uniforme. En connaissant les propriétés de l'huile utilisée,
telles que sa viscosité et sa densité, Millikan a pu déterminer
la charge électrique de chaque gouttelette d'huile en fonction des
forces en jeu. Il a ainsi remarqué que les charges mesurées
étaient toujours un multiple entier de la plus petite charge observée,
qui correspondait à la charge élémentaire de l'électron.
Il a obtenu pour valeur de la charge élémentaire de l'électron
1,592.10-19 coulombs, valeur sous-estimée
à cause d'une erreur sur la viscosité de l'air. Les expériences
menées plus tard, par la même méthode, mais avec de
paramètres corrects, ont permis d'obtenir la valeur aujourd'hui
admise de e = 1,602.10-19 C .
Dans les années
qui suivent, Millikan travaille également à l'étude
l'effet photoélectrique. Il mesure notamment les énergies
cinétiques des électrons émis, confirmant l'interprétation
proposée par Einstein de l'effet photoélectrique
qui conduit à considérer la lumière en termes corpusculaires.
Ces travaux ont été publiés dans une série
d'articles entre 1916 et 1917.
En 1921 Millikan
intègre Caltech. Il y dirigera le laboratoire de physique Ryerson,
jusqu'en 1946. En 1923, il mène des recherches sur les
rayons
cosmiques et développe des méthodes pour mesurer les
énergies et les charges de ces particules. A partir de 1927, publie
également les résultats de ses études sur la diffusion
de la lumière par les molécules, en particulier la diffusion
Rayleigh.
Vers le milieu des
années 1930, Millikan travaillera encore l'électrodynamique
et la thermodynamique, charchant toujours à mettre au point des
méthodes de mesure nouvelles. |
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