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Ganhadores do Prêmio Nobel


Símbolo da Física

Categoria: FÍSICA

seta esquerda     1923     seta direita

ROBERT ANDREWS MILLIKAN

"Por seus trabalhos sobre a carga elementar da eletricidade e sobre o efeito fotoelétrico."

Robert Millikan

A teoria de que a eletricidade é transmitida através de uma minúscula unidade chamada elétron ganhou aceitação durante a década de 1890. Em 1910, o físico norte-americano Robert Millikan (1868 - 1953) teve sucesso em determinar a magnitude de sua carga.

Em seu experimento, pequenas gotas de óleo eletricamente carregadas foram suspensas entre duas placas de metal, onde foram submetidas à força descendente da gravidade e à atração ascendente de um campo elétrico.

Fazendo medições sobre como as várias gotas de óleo se moviam, Millikan demonstrou que sua carga era sempre um múltiplo de um valor precisamente determinado - a carga do elétron.

Ele também comprovou experimentalmente a equação do efeito fotoelétrico de Einstein, e fez a primeira determinação fotoelétrica da Constante de Planck.

Por essas importantes pesquisas e descobertas, Millikan mereceu sua escolha como ganhador do Prêmio Nobel de Física, em 1923.


Determinação da Constante de Planck
Gráfico energia cinética máxima do fotoelétron versus a frequência da luz incidente, apresentado por Millikan em seu artigo "Uma determinação fotoelétrica direta do h de Planck". Abaixo e à direita, os cálculos matemáticos que resultam no valor da Constante de Planck.


Einstein e Millikan
Millikan com Einstein, no Instituto de Tecnologia da Califórnia.


A vida de Robert Millikan

Robert Andrews Millikan nasceu em Morrison, nos Estados Unidos, em 22 de março de 1868, como segundo filho do Reverendo Silas Franklin Millikan e Mary Jane Andrews. Seus avós faziam parte da chamada "Velha Nova Inglaterra", um grupo de pioneiros do centro-oeste americano, que chegaram à América antes de 1750.

Ele teve uma vida rural durante sua infância, frequentando a Maquoketa High School, em Iowa. Depois de trabalhar por pouco tempo como repórter do tribunal local, ingressou no Oberlin College, de Ohio, em 1886.

No decorrer de seu curso de graduação, suas matérias favoritas eram Grego e Matemática. No entanto, quando se formou, em 1891, ele assumiu, por dois anos, um cargo de professor de Física Elementar. Foi nesta fase que Millikan desenvolveu seu interesse no campo em que se destacaria mais tarde.

Em 1893, após obter seu mestrado em Física, ele foi nomeado Fellow em Física na Universidade de Colúmbia. Em 1895, recebeu seu Ph.D., por pesquisas sobre a polarização da luz emitida por superfícies incandescentes. Em seu trabalho, utilizou ouro e prata derretidos na Casa da Moeda dos EUA.

Estimulado por seus professores, Millikan passou um ano (de 1895 a 1896) na Alemanha, nas Universidades de Berlim e Göttingen. Em 1896, a convite de A. A. Michelson (Nobel de Física de 1907), retornou aos EUA para se tornar assistente no recém-estabelecido Laboratório Ryerson, na Universidade de Chicago, onde, em 1910, tornou-se professor de Física, cargo que manteve até 1921.

Em seus primeiros anos em Chicago, dispendeu bastante tempo escrevendo livros didáticos e simplificando o ensino da Física. As seguintes obras são de sua autoria:

  • A College Course in Physics, com S.W. Stratton (Um Curso Universitário em Física, 1898);
  • Mechanics, Molecular Physics, and Heat (Mecânica, Física Molecular e Calor, 1902);
  • The Theory of Optics, com C.R. Mann, traduzida do Alemão (A Teoria da Ótica, 1903);
  • A First Course in Physics, com H.G. Gale (Um Primeiro Curso de Física, 1906);
  • A Laboratory Course in Physics for Secondary Schools, com H.G. Gale (Um Curso de Laboratório em Física para Escolas Secundárias, 1907);
  • Electricity, Sound, and Light, com J. Mills (Eletricidade, Som e Luz, 1908);
  • Practical Physics - revision of A First Course (Física Prática - revisão de Um Primeiro Curso, 1920);
  • The Electron (O Elétron, 1917 - edições revisadas em 1924 e 1935).

Livro de Millikan
Página de apresentação do livro A Laboratory Course in Physics for Secondary Schools, escrito por Millikan e H.G. Gale. A obra inteira está disponibilizada na BEIC digital library.


Como cientista, Millikan fez inúmeras descobertas importantes, principalmente nos campos da Eletricidade, Ótica e Física Molecular, sendo seu primeiro grande sucesso a determinação precisa da carga transportada por um elétron, usando o elegante "método da gota caindo".

Em 1910, ele também provou que essa quantidade é uma constante para todos os elétrons, demonstrando assim a estrutura atômica da eletricidade.

Em seguida, entre 1912 e 1915, verificou experimentalmente a importantíssima equação fotoelétrica de Einstein, e fez a primeira determinação fotoelétrica direta da Constante de Planck. Além disso, seus estudos dos movimentos brownianos em gases puseram fim a toda oposição às teorias atômicas e cinéticas da matéria.

De 1920 a 1923, Millikan ocupou-se com trabalhos sobre a espectroscopia de faísca quente dos elementos (explorando a faixa do espectro eletromagnético entre a luz ultravioleta e os raios X). Seus resultados estenderam o espectro ultravioleta para baixo, muito além do limite até então conhecido.

Sua lei do movimento de uma partícula caindo em direção à Terra, após entrar na atmosfera terrestre, aliada a outras investigações sobre fenômenos elétricos, o conduziram a estudos significativos sobre radiação cósmica (particularmente com câmaras de ionização).

Millikan, ao longo de sua vida, fez inúmeras contribuições para periódicos científicos. No entanto, ele não era apenas um cientista de destaque, mas também tinha um lado religioso e filosófico que ficava evidente em palestras que proferiu sobre a reconciliação entre a Ciência e a Religião, e também em seus livros:

  • Science and Life (Ciência e Vida, 1924);
  • Evolution in Science and Religion (Evolução em Ciência e Religião, 1927);
  • Science and the New Civilization (Ciência e a Nova Civilização, 1930);
  • Time, Matter, and Values (Tempo, Matéria e Valores, 1932).

Pouco antes de sua morte, ele publicou Electrons (+ and -), Protons, Photons, Neutrons, Mesotrons, and Cosmic Rays (1947; outra edição revisada de The Electron, mencionada anteriormente) e sua Autobiografia (1950).

Durante a Primeira Guerra Mundial, Millikan foi vice-presidente do Conselho Nacional de Pesquisas, desempenhando um papel importante no desenvolvimento de dispositivos antissubmarinos e meteorológicos.

Em 1921, foi nomeado Diretor do Laboratório de Física Norman Bridge, no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena; foi, também, Presidente do Conselho Executivo daquele Instituto, cargo do qual se aposentou em 1946.

Outras posições que ocupou foram: Presidente da Sociedade Física Americana, Vice-Presidente da Associação Americana para o Avanço da Ciência e membro americano do Comitê para a Cooperação Intelectual da Liga das Nações. Ele também foi, em 1921, representante dos EUA no Congresso Internacional de Física, conhecido como Solvay Congress, em Bruxelas.

Obteve títulos honorários de doutor de cerca de 25 universidades e foi membro (efetivo ou honorário) de muitas instituições de ensino em seu país e no exterior. Além do Nobel de Física, ganhou o Prêmio Comstock da Academia Nacional de Ciências, a Medalha Edison do Instituto Americano de Engenheiros Elétricos e a Medalha Hughes da Royal Society da Grã-Bretanha. Foi, ainda, nomeado Comandante da Legião de Honra e recebeu a Ordem Chinesa de Jade.

Em suas horas vagas, Millikan era um entusiasmado jogador de tênis, e também gostava de jogar golfe. Ele se casou com Greta Erwin Blanchard em 1902, e eles tiveram três filhos: Clark Blanchard, Glenn Allen e Max Franklin.

Robert Andrews Millikan faleceu em San Marino, na Califórnia, em 19 de dezembro de 1953.


Millikan e Greta
Millikan com sua esposa Greta, em uma estação de trens em Los Ângeles. [Imagem: Los Angeles Times, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons]


★ Edição: Mauro Mauler - publicada em 28/10/2024.

★ Texto central - tradução, interpretação e adaptação das seguinte fontes:
 Robert A. Millikan - Facts. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024. Acesso em 27/10/2024.
 Robert A. Millikan - Biographical. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024. Acesso em 27/10/2024.



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Por suas pesquisas e descobertas no campo da espectroscopia de raios X.


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