밀리컨의 기름방울 실험

기름방울을 가지고 기본 전하량을 측정해보는 이번실험에서는 우선 기름방울의 모습을 현미경으로 관찰하고 전압에 따른 기름방울의 운동모습을 확인해 보았다. 먼저 전기장을 걸어주지 않고 기름방울을 관찰하였을 때에는 기름방울은 위로 올라가고 있었다. 우리가 사용한 현미경은 상하좌우가 바뀌어서 관찰되는 것이기 때문이다. 즉 실제로는 기름방울이 아래로 떨어지고 있는 것이다. 그 후 기름방울이 움직이는 공간에 위쪽을 (+)극으로 아래쪽을 (-)극으로 전기장을 걸어주고 다시 측정하여 관찰한 결과 기름방울은 아래로 내려갔다.(실제로는 위로 올라간 것이다) 기름방울이 이처럼 (+)극 쪽으로 움직이는 것을 보면 기름방울은 아마도 (-)전하를 띠고 있을 것이다. 그러나 실험도중에는 기름방울이 처음부터 위로 올라가는 즉 (-)극 쪽으로 올라가버리는 경우도 상당수가 있었다. 이것은 기름방울이 대전되어 그렇게 움직이는 것이라 판단된다. 위의 표에 있는 측정결과를 모두 측정한 후 아래의 식을 이용하여 기름방울의 반경과 전하량을 구할 수가 있다. 그러나 우리는 이 실험에서 공기의 밀도(ρ), 기름방울의 밀도(σ), 공기의 점성계수(η)를 측정해야 하였으나 이점을 간과하고 말았다. 따라서 기본 전하량값을 계산할 수는 없었다. 마지막으로 기름방울에 적당한 전기장을 걸어주어 기름방울을 공중에 멈추게 하는 것을 관찰하여 보았다. 중력과 전기력의 크기가 같아져 공중에 떠있게하는 전압값은 역시 새로운 기름방울 일 때마다 그 값이 다르게 측정되었다. 이로서 기름방울 하나도 단순하게 방울 하나가 아니라 몇 개의 전자가 모여 이루어진 것이라 생각된다.