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1923年諾貝爾物理學獎——基本電荷和光電效應實驗

來源:不詳       更新時間:2013-4-7 12:58:34
 
    1923年諾貝爾物理學獎授予美國加利福尼亞州帕薩迪那加州理工學院的密立根(RobertAndrewsMillikan,1868-1953),以表彰他對基本電荷和光電效應的工作。
  


  羅伯特·安德魯·密立根(RobertAndrewsMillikan,1868~1953),美國實驗物理學家。1868年3月22日生于伊利諾斯州的莫里森。1887年入奧柏森大學后,從二年級起被聘在初等物理班擔任教員,他很喜愛這個工作,這使他更深人地鉆研物理學,甚至在1891年大學畢業后,仍繼續在初等物理班講課,由此寫成了廣泛流傳的教材。1893年取得碩士學位,同年得到哥倫比亞大學物理系攻讀博士學位的獎金。成為該校造就來的第一位物理學博士。1895年獲得博士學位后留學歐洲。1896年回國任教于芝加哥大學。由于教學成績優異,第二年就升任副教授。
  
  密立根以其實驗的精確著名。從1907年一開始,他致力于改進威耳遜云霧室中對粒子電荷的測量,甚有成效,得到盧瑟福的肯定。盧瑟福建議他努力防止水滴蒸發。1909年,當他準備好條件使帶電云霧在重力與電場力平衡下把電壓加到10000伏時,他發現的是云層消散后“有幾顆水滴留在機場中”,從而創造出測量電子電荷的平衡水珠法、平衡油滑法,但有人攻擊他得到的只是平均值而不是元電荷。1910年,他第三次作了改進,使油滴可以在電場力與重力平衡時上上下下地運動,而且在受到照射時還可看到因電量改變而致的油滴突然變化,從而求出電荷量改變的差值;1913年,他得到電子電荷的數值:e=(4.774±0.009)×10-10esu,這樣,就從實驗上確證了元電荷的存在。他測的精確值最終結束了關于對電子離散性的爭論,并使許多物理常數的計算獲得較高的精度。他的求實、嚴謹細致,富有創造性的實驗作風也成為物理界的楷模,與此同時,他還致力于光電效應的研究經過細心認真的觀測,1916年、他的實驗結果完全肯定了愛因斯坦光電效應方程,并且測出了當時最精確的普朗克常量h的值。由于上述工作,密立根贏得1923年度諾貝爾物理學獎。他還對電子在強電場作用下逸出金屬表面進行了實驗研究。他還從事元素火花光譜學的研究工作,測量了紫外線與X射線之間的光譜區,發現了近1000條譜線,波長直到13.66nm,使紫外光譜遠超出了當時已知的范圍。他對x射線譜的分析工作,導致了烏倫貝克等人在1925年提出電子自旋理論。
  
  他在宇宙線方面也做過大量的研究。他提出了“宇宙線”這個名稱。研究了宇宙粒子的軌道及其曲率,發現了宇宙線中的“α粒子、高速電子、質子、中子、正電子和V量子。改變了過去“宇宙線是光子”的觀念。尤其是他用強磁場中的云室對宇宙線進行實驗研究,導致他的學生安德森在1932年發現正電子。
  
  1921年起,密立根任教于加利福尼亞理工學院,他的努力有助于使該校成為世界上最著名的科學中心之一。1953年12月19在加利福尼亞的帕薩迪納逝世。

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