Prinsip Percobaan Milikan

Prinsip yang digunakan pada percobaan milikan adalah pengaruh gaya gravitasi dan gaya listrik pada partikel bermuatan ( tetesan minyak ). Tetesan minyak yang dihamburkan dalam ruang pengamatan dipengaruhi oleh medan listrik, medan listrik sendiri yaitu efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, seperti elektron, ion, atau proton dalam ruangan di sekitarnya. Medan listrik tersebut ditimbulkan dari beda potensial antara elektroda positif ( atas ) dan elektroda negatif ( bawah ) yang diberikan pada pelat kondensator. Pada saat gaya gravitasi sama dengan gaya listrik maka tetesan minyak tersebut akan mengambang. Tetesan minyak dalam medan listrik dipengaruhi oleh beberapa gaya yaitu gaya berat, gaya Stokes yang merupakan gaya penghambat, gaya dorong dan gaya elektrostatis.

Percobaan ini menggunakan dua metode yaitu metode statis ( keseimbangan ) dan metode dinamis. Untuk metode keseimbangan, karena tetesan minyak tersebut merupakan partikel bermuatan, sehingga setelah tegangannya dihilangkan maka tetesan minyak tersebut akan turun atau jatuh pada saat tetesan minyak tersebut jatuh, laju tetesan minyak tersebut nol. Dengan demikian gaya yang bekerja pada tetesan minyak tersebut hanya gaya berat atau gaya gravitasi dan gaya dorong yang arahnya berlawanan dengan gaya berat. Kemudian tetesan minyak akan mengalami resultan gaya ke bawah. Oleh karena itu, tetesan minyak akan mengalami percepatan sehingga kecepatannya bertambah. Seiring dengan bertambahnya kecepatan, gaya Stokes akan membesar dan pada suatu ketika akan terjadi keseimbangan antara ketiga gaya tersebut, resultan ketiga gaya tersebut nol. Oleh karena itu kecepatan tetesan minyak tersebut akan konstan. Dari sini tegangan dan kecepatan tetesan minyak tersebut dapat diketahui, berdasarkan pengamatan nilai beda potensial dan lamanya waktu yang dibutuhkan tetesan minyak untuk menempuh jarak S yang diperoleh bervariasi. Sehingga berdasarkan perhitungan dapat diperoleh nilai muatan rata-rata dari tetesan minyak tersebut yaitu, untuk metode statis q = 4.09 x 10^-17 C sedangkan untuk metode dinamis q = 8.62 x 10^-17 C . Nilai ini jelas jauh dari referensi, berdasarkan percobaan Millikan diperoleh bahwa muatan tetesan minyak selalu merupakan kelipatan bilangan 1,6 x 10^-19. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa satu elektronnya adalah 1,6 x 10^-19 C, muatan sebesar ini merupakan muatan elementer. Perbedaan tersebut dikarenakan kekurangtelitian praktikan dalam mengamati tetesan minyak yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu kekeliruan dalam melihat dan mengamati gerak satu tetesan minyak dari sekian banyak tetesan minyak yang terhambur dalam ruang pengamatan, selain itu faktor lainnya yaitu ketidak cermatan antara penglihatan dengan kecepatan tangan saat menghidupkan stop watch sehingga mengakibatkan kesalahan dalam mengukur waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak S.