1. Сформулируйте закон дискретности заряда.

Любой электрический заряд дискретен, то есть он может быть больше заряда электрона только в целое число раз.

Исходя из опыта, из-за микроскопического размера масляных капель в камере они не могут получить большого заряда, а величина заряда капель будет кратна единичному заряду электрона. Значит, постепенно понижая внешнее напряжение, мы будем наблюдать, как капли масла периодически «выпадают в осадок», и по градациям шкалы напряжения, при которых осаждается очередная порция аэрозоля, мы можем судить об абсолютной величине единичного заряда.

2. Сформулируйте закон Стокса.

Закон Стокса описывает силу трения, которая возникает при движении в покоящейся вязкой жидкости тел сферической формы.

– вязкость среды

– радиус частицы

3. Каков физический смысл вязкости η? Из какого физического закона можно получить ее размерность?

При движении тела в вязкой среде происходит рассеяние (диссипация) его кинетической энергии. Слой жидкости, находящийся в непосредственной близости от поверхности движущегося тела, имеет ту же скорость, что и тело, по мере удаления скорость частиц жидкости уменьшается. В этом состоит явление вязкого трения, в результате которого энергия тела передается слоям окружающей среды в направлении, перпендикулярном движению тела.

Уравнения движения тела (второй закон Ньютона) и баланса энергии при установившемся движении тела эквивалентны друг другу. Второй закон Ньютона в случае стационарного движения шарика имеет вид или

Из полученного уравнения может быть найден коэффициент сопротивления среды:

а по формуле Стокса–Эйнштейна – вязкость среды:

4. Какие силы действуют на каплю в опыте Милликена?

Сила тяжести, сила со стороны электрического поля, сила вязкого трения со стороны воздуха. Можно ещё сказать про силу Архимеда со стороны воздуха, но, поскольку плотность воздуха меньше плотности масла, ей можно пренебречь.

5. Как рассчитать силу, действующую на заряженную частицу в электрическом поле конденсатора?

По закону Кулона на пробный заряд будет действовать сила электростатического взаимодействия со стороны заряда, создающего электрическое поле. В точке, где находится пробный заряд, поле характеризуется величиной, называемой напряженностью E.

6. Почему в данном опыте скорость движения капли можно считать постоянной?

В опыте Милликена скорость движения капли можно считать постоянной, потому что для малых капель время установления равномерного движения мало. 

Когда заряженная капля попадает в электрическое поле, то сначала сила сопротивления мала, и капля движется ускоренно. При этом растёт сила сопротивления, и ускорение капли уменьшается до тех пор, пока эта сила не сравняется по величине с равнодействующей сил тяжести и электрической. После чего устанавливается равномерное движение.

7. С помощью метода Милликена можно определить заряд электрона. Какие другие методы определения заряда электрона Вы знаете?

В 1960-е годы, когда появилась гипотеза кварков (см. Стандартная модель), были построены современные, усовершенствованные установки, работающие по вышеописанному принципу, на которых ученые безуспешно искали свободные кварки. Поскольку обнаружить таковые не удалось (кварки различных типов должны иметь электрические заряды, равные 1/3 и 2/3 заряда электрона), это послужило дополнительным подтверждением теории, согласно которой кварки в свободном виде в современной природе не встречаются и всегда находятся в связанном состоянии внутри других элементарных частиц.