ForumTayfa  

Go Back   ForumTayfa > Eğitim > Ödevler - Dersler - Tezler > Kimya

Yeni Konu aç  Cevapla
 
LinkBack Seçenekler Stil
Alt 16.07.11, 21:46   #1 (permalink)
Acemi Tayfa
 
Adenin - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
 
Üyelik Tarihi: Jul 2011
Nereden: Bursa
Mesaj Sayısı: 356
Konu Sayısı: 345
Takım: Fenerbahçe
Rep Gücü: 31565
Rep Puanı: 3155627
Rep Derecesi : Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000Adenin 0-4000000
Standart Milikan Yağ Damlası Deneyi




1909 yılında Robert Millikan tarafından yapılan yağ damlası deneyinin amacı, elektronun elektrik yükünü ölçmekti. Millikan elektronun yükünü, iki metal elektrot arasına konulan küçük yüklü yağ damlaları üzerindeki kütle çekim ve elektrik yüklerini dikkatli bir şekilde dengeleyerek buldu. Elektrik alanın büyüklüğü biliniyorsa yağ damlası üzerindeki elektrik yükü belirlenebilir. Milikan deneyi çok sayıda yağ damlası için tekrarladığında ölçülen değerlerin hep aynı sayının katları olduğunu buldu. O bunu tekbir elektronun üzerine uygulanan yük olarak tanımladı: 1.602 × 10−19 Coulomb (elektrik yükünün uluslar arası birim sistemindeki birimi Coulomb’ dur.)
Tarihçe Millikan 1909 yılının başlarında Chicago Üniversitesinde profesör iken yağ damlası deneyi üzerinde çalıştı ve tekbir elektron üzerindeki yükü ölçtü. 1910 yılında elde ettiği sonuçları bastırdıktan sonra Felix Ehrenhaf tarafından yapılan çelişkili gözlemler iki fizikçi arasında bir tartışma başlattı. 1919 yılında düzeneğini geliştirerek bilimde yeni ufuklar açan çalışmasını bastırdı.
Temel yük diye adlandırılan elektronun elektrik yükü temel fiziksel sabitlerden biridir ve bu değerin tam olarak bilinmesi büyük önem taşımaktadır. Millikan deneyde iki elektrot arasında kütleçekim kuvvetine karşı asılı duran yüklü yağ damlacıkları üzerine uygulanan kuvveti ölçtü. Elektrik alan bilindiğinde yağ damlası üzerindeki yük belirlenebilir. Deneyi çok sayıda yağ damlası için tekrarladığında Millikan tekbir elektron üzerindeki yükün 1.592 × 10−19 Coulomb değerinin tam katları şeklinde yorumlanabileceğini gösterdi.


Robert A. Millikan (1891)
Millikan yağ damlası deneyini yaptığı sıralarda atomaltı parçacıklar pek fazla bilinmiyordu. 1897 yılında J.J. Thompson katot ışınları ile yaptığı deneylerde bir hidrojen atomunun kütlesinden yaklaşık 1000 kat daha küçük negatif yüklü “tanecikler” olduğunu keşfetmişti. Benzer sonuçlar George FitzGerald ve Walter Kaufmann tarafından da bulundu. Işığın pek çok özelliğinin foton sağanağı olarak ele alınmasından ziyade sürekli bir dalga gibi ele alınabilmesine benzer şekilde elektrik ve manyetizma hakkında bilinenlerin çoğu da yükün sürekli bir değişken olduğu fikrine dayanılarak açıklanabiliyordu.
Yağ damlası deneyinin önemi hem temel yük biriminin oldukça hassas bir şekilde belirlenmesi hem de yükün kuantumlu olduğunu gerçeğini ortaya koymasıdır. Millikan’ ın deney düzeneği bunu oldukça basit ve yalın bir şekilde gösterir. Ayrıca önceleri yükün sürekli bir değişken olduğunu düşünen Thomas Edison’ da Millikan’ ın yağ damlası deneyinden sonra fikrini değiştirmişti.
Tarihçi Gerald Holton’ ın 1978 yılında Millikan’ ın ikinci kez yaptığı deneyin sonuçlarından bazılarını çıkardığını iddia etmesiyle tartışmalar başlamıştır. Holton’ a göre herhangi bir geçerli sebep olmaksızın Millikan deneyinde elde ettiği büyük bir kısım veriyi önemsememiştir. Colorado Üniversitesinde felsefe bilimcisi olan ve daha önceleri yüksek enerji fiziği deneyleri yapan Allan Franklin, bu fikirleri çürütmeyi denedi. Franklin Millikan’ ın hesaba katmadığı verilerin e ile gösterilen elektronun elektrik yükünün değerini değiştirmeyeceğini iddia etti. Fakat Millikan’ ın e’deki istatistiksel hatayı küçültmek için bazı deneysel verileri çıkardığını kabul etti. Böylece Milikan e’ nin değerini % 0.5’ den daha küçük bir hatayla hesaplamış oluyordu. Zaten daha büyük bir hata yüzdesinin çıkması fizik dünyasında büyük tartışmalara sebep olabilirdi.

1923 yılında Millikan yaptığı bu deneyle Nobel fizik ödülünü kazandı. Bu deney uygun bir şekilde yapılması zor ve oldukça pahalı olmasına rağmen, halen fizik öğrencileri tarafından tekrarlanmaktadır.

Üstteki diyagram Millikan’ ın oluşturduğu düzeneğin basitleştirilmiş bir versiyonudur. İki yatay ve birbirine paralel plaka arasına büyük bir potansiyel farkı uygulanarak homojen bir elektrik alan oluşturulur. Yağ damlaları plakalar arasında sürüklenebilir. Voltajı değiştirerek damlalar yükseltilip, düşürülebilir. Plakalar birbirine yalıtkan bir malzemeyle tutturulmuş ve dört adet delik açılmıştır. Bu deliklerin üçüne beyaz ışık kaynağı yerleştirilmiş ve plakalar arasında asılı duran yağ damlaları üzerine odaklanmıştır. Diğer deliğe de düşük güçlü bir mikroskop konmuştur. Yağ damlacıkları ışığı yansıtır ve mikroskoptan bakıldığında karanlıkta parlak noktalar gibi durur. Mikroskopta bir yağ damlasının bir bölmeden diğerine ne kadar zamanda geçtiğini gösteren ve böylece hızı tespit etmemizi sağlayan derecelendirilmiş bir ölçek mevcuttur.
Deneyde kullanılan yağ genellikle vakum düzeneklerinde kullanılan tipte bir yağdır. Çünkü bu tip yağlar düşük buhar basıncına sahiptir. Bilinen yağlar ışık kaynağının ısısıyla kolaylıkla buharlaşır, böylece yağ damlalarının kütlesi deney boyunca sabit kalamaz. Bazı yağ damlacıkları pompa tarafından püskürtüldüğünde sürtünme nedeniyle yüklenecektir, fakat iyonlaştırıcı bir radyasyon kaynağı ilave edilerek (örneğin bir X ışın tüpü) daha fazla yağ damlacığının yüklenmesi sağlanabilir.

Millikan’ın orijinal yağ damlası düzeneği.
Metot Başlangıçta yağ damlaları elektrik alan olmadığı için plakalar arasından düşer. Bu yağ damlaları kısa sürede odacık içindeki hava molekülleri ile sürtünerek terminal bir hıza ulaşır. Daha sonra elektrik alan oluşturulur ve değeri yeteri kadar büyük ise yüklü olan damlacıklardan bazıları yükselmeye başlar. Bunun nedeni yukarı doğru olan FE elektrik kuvvetinin aşağı doğru olan W kuvvetinden daha büyük olmasıdır. Düşmesi muhtemel olan bir yağ damlası seçilir ve diğer tüm damlalar düşene kadar alternatif olarak voltaj kapatılarak alanın ortasında tutulur. Sonra deneye bu tek damla ile devam edilir.
Damlanın düşmesine izin verilir ve elektrik alan yokken terminal hızı hesaplanır. Damla üzerine etkiyen sürüklenme kuvveti Stokes kanunu uygulanarak incelenebilir:


Burada v1 düşen damlanın terminal hızıdır (yani elektrik alan olmadığı durumda ölçülen hızı). η havanın viskozitesi ve r damlanın yarıçapıdır.
W ağırlığı, ρ yoğunluk, V hacim ve g yerçekim sabitinin çarpımıdır. Ancak bize gereken şey görünen ağırlıktır. Havadaki görünen ağırlık gerçek ağırlıktan yağ damlalarıyla yerdeğiştiren hava moleküllerinin ağırlığına eşit bir kaldırma kuvvetinin çıkarılması ile bulunur. İdeal küresel bir damlacık için görünen ağırlık aşağıdaki şekilde yazılabilir:



Terminal hızdaki bir yağ damlası ivmelenmez. Böylece ona uygulanan toplam kuvvet sıfır olmalıdır. Sonuç olarak W ve F birbirini yoketmelidir. Dolayısıyla F = W ve



olacaktır. r hesaplanırsa W ’ de kolayca hesaplanabilir.

Şimdide kuvvete geri dönelim.



burada q yağ damlası üzerindeki kuvvet ve E tabakalar arasındaki elektrik alandır. Paralel tabakalar için



burada V potansiyel farkı ve d plakalar arasındaki mesafedir. q elektrik yükünü elde edebilmemiz için yağ damlaları kararlı hale gelene kadar V potansiyel farkı ayarlanmalıdır. O zaman FE ’ yi W ’ ya eşitleyebiliriz. Fakat pratikte bunu hassas bir şekilde yapmak oldukça güçtür. Bunun için en pratik yol V’ yi yavaş yavaş değiştirerek yağ damlasının yeni bir v2 terminal hızına ulaşmasını sağlamaktır.Bu durumda



olur.

Millikan'ın deneyi ve kült bilim Richard Feynman 1974 yılında California Teknik Üniversitesinde yaptığı bir konuşmasının başında şunları söylemiştir:

Sahip olduğumuz tecrübeler aptal yerine koyulmamızdan kurtulmayı sağlar. Örneğin Millikan yağ damlacıkları deneyiyle bir elektronun yükünü ölçtü ve bugün tam olarak doğru olmadığını bildiğimiz sonucu verdi. Bulduğu değerin farklı çıkmasının sebebi havanın viskozitesinin değerini yanlış almasıdır. Millikan’ dan sonra tarihte elektronun yükünün bulunması ile ilgili yapılan diğer deneylere bakacak olursak çok ilginç şeylerle karşılaşırız. Ölçülen değerlerin zamana bağlı bir grafiğini çizecek olursak, elde edilen değerlerin Millikan’ ın bulduğu değerlerden büyük değerler olduğunu ve sonunda belli bir noktada bu değerin aynı kaldığını görürüz.
Peki, yeni sayı neden hemen keşfedilememişti? Bilim adamları bundan utanç duymaktadırlar. Çünkü herkes aynı şeyi yapmışt. Onlar Millikan’ ınkinden çok büyük yeni bir sayı bulduklarında hata yaptıklarını düşünüyorlardı. Onlar bunu araştırmalı ve nerede hata yapmış olabileceklerini bulmalıydılar. Çünkü onlar Millikan’ ın bulduğu değeri bulduklarında sonuçtan şüphe duymuyorlardı. Ve böylece Millikan’ dan farklı buldukları sayıları çıkardılar. Bugün bu hilelerden çok şey öğrendik ve artık bu tip kazalara rastlanmıyor.

2006 yılına kadar elemanter yükün değerinin 1.60217653(14)x10−19 Coulomb, olduğu kabul edilmiştir. Burada 14 son iki basamaktaki belirsizliği gösterir. Nobel konuşmasında Millikan temel elektrik yükünün değerini statcoulomb cinsinden 4.774(5) x 10−10 ve Coulomb cinsinden 1.5924(17)x10−19 olarak ölçtüğünü söylemiştir. Aradaki fark yüzde birden daha azdır, fakat Millikan’ ın standart hatasından beş kat daha fazladır. Sonuç olarak farkın önemi büyüktür.


Millikan' ın yağ damlası deneyi için kullandığı orijinal düzenek.


__________________
Geleceksin belki çok seveceksin
zamanı gelince gideceksin
bir keşkeye daha yer yok kalbimde ,
birlikte ölecek miyiz ?
Adenin isimli Üye şimdilik offline konumundadır   Alıntı ile Cevapla
Cevapla


Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)
 
Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
Konu Acma Yetkiniz Yok
Cevap Yazma Yetkiniz Yok
Eklenti Yükleme Yetkiniz Yok
Mesajınızı Değiştirme Yetkiniz Yok

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-Kodu Kapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık


Benzer Konular
Konu Konuyu Başlatan Forum Cevaplar Son Mesaj
Mars 500 Deneyi SiyahkaR Bilim & Teknoloji Dünyası 0 06.05.10 21:05
Makro İnceleme Deneyi VeyseL Yavas Kimya 0 29.10.08 16:33
Gözyaşı ve rahmet damlası Canlar_Canı Dualar, Ayetler ve Dini Sohbetler 2 26.03.08 14:40
Bir Su Damlası Kürdana Nasıl Geçer alayına_gider Diğer Fotoğraflar ve Fotoğrafçılık 0 15.12.07 05:30
..:: Su Damlası Efekti Yapmak ::.. Drwtsn32 Photoshop 0 28.12.06 17:42


Tüm Zamanlar GMT +3 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 23:51.


Powered by vBulletin® Version 3.8.0
Copyright ©2000 - 2020, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Optimization by vBSEO 3.6.0
User Alert System provided by Advanced User Tagging v3.0.6 (Lite) - vBulletin Mods & Addons Copyright © 2020 DragonByte Technologies Ltd.
ForumTayfa

Arşiv: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 22 23 24 25 26 27 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 95 96 97 98 99 100 102 103 104 105 106 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 167 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271


ForumTayfa - Link Değişimi
Telinka İletişim | Voip Ürünleri | Link Değişimine Katılın |

Sitemiz bir forum sitesi olduğundan dolayı, kullanıcılar her türlü görüşlerini önceden onay olmadan anında siteye yazabilmektedir. ForumTayfa Yöneticileri mesajları itina ile kontrol etse de, bu yazılardan dolayı doğabilecek her türlü sorumluluk yazan kullanıcılara aittir. Yine de sitemizde yasalara aykırı unsurlar bulursanız [email protected] email adresine bildirebilirsiniz, şikayetiniz incelendikten sonra en kısa sürede gereken yapılacaktır.

Any member of our web site has the right of adding comments instantly without getting permisson due to the forum structure of our site basis. Althought, our site modarators check comments with care, all the responsibilities sourced from these comments directly belong to the members. If you still find any illegal content in our site ( A.buse, H.arassment, S.camming, H.acking, W.arez, C.rack, D.ivx, Mp.3 or any Illegal Activity ), please report us via [email protected] .Your reports will be evaluated as soon as the arrival of your e-mail.