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Millikan

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 (The Isolation of an Ion, a Precision measurement of its Charge and the Correction of Stoke's law, The Physical Review, 32, 349, 1911)), 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.

Dictionnaire biographique