Percobaan Tetes Minyak Milikan

    Pada tahun 1969-1953, Robert Millikan seorang peneliti di University of Chicago, melakukan percobaan yang sangat brilian yang dikenal sebagai percobaan tetes minyak milikan.

   Dalam percobaan milikan, kabut halus dari minyak disemprotkan ke dalam tabung dengan alat penyemprot. Sebagian tetesan minyak, melalui sebuah lubang kecil pada plat kuningan atas, dibiarkan memasuki ruangan diantara dua pelat kuningan yang sejajar. Tetesan tersebut diamati pergerakannya menggunakan sebuah mikroskop. Gaya gravitasi menyebabkan tetesan minyak bergerak ke bawah. 

 

  Penyinaran udara yang berada antara dua pelat kuningan dengan sinar-X menyebabkan dilepaskannya elektron dari molekul nitrogen dan oksigen. Sebagian dari elektron tersebut akan bertabrakan dengan tetesan minyak sehingga tetesan minyak tersebut bermuatan negatif. Pemberian muatan positif pada plat kuningan atas dan muatan negatif pada plat kuningan bawah menggunakan sumber arus bertegangan tinggi, menyebabkan timbulnya gaya listrik yang arahnya ke atas, berlawanan dengan arah gaya gravitasi. Gaya tarik ke atas ini kekuatannya dapat diatur dengan merubah tegangan pada sumber arus yang ada. Pada harga kekuatan medan listrik tertentu dapat terjadi kekuatan gaya gravitasi setimbang dengan kekuatan gaya listrik. Pada kondisi ini tetesan minyak akan diam dan berlaku persamaan berikut.

    Pada persamaan tersebut q adalah muatan tetesan minyak, E adalah kekuatan medan listrik terpakai antara dua pelat kuningan, m adalah massa tetesan minyak, dan g adalah tetapan gravitasi. Dalam setiap percobaan harga E, m, dan g adalah diketahui sehingga harga muatan tetesan minyak, q, dapat dihitung.

Setiap tetesan minyak dapat menangkap elektron dengan jumlah yang berbeda sehingga harga muatannya berbeda pula. Dari beberapa percobaan menggunakan tetesan minyak yang berbeda selalu diperoleh harga muatan tetesan minyak yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari harga yang sama yaitu -1,602176 × 10^-19 C.  Muatan sebesar ini adalah dimiliki oleh 1 elektron.

   Berdasarkan fakta tersebut maka harga muatan elektron, e, ditetapkan sebesar -1,602176 × 10^-19 C. Dengan memasukkan harga ke dalam rasio e/m yang diperoleh oleh Thomson maka harga massa elektron, m, dapat ditentukan.

Pustaka: 

Effendy. (2017). Molekul, Struktur, dan Sifat-Sifatnya. Indonesian Academic Publishing.

Share :