Вначале и Милликен экспериментировал с водяными каплями. Все, что с ними может происходить, он подробнейшим образом исследовал. Для надежной обработки результатов измерений необходимо точно знать размер капель, и Милликен его определял по скорости падения капли в воздухе. Между экспериментально найденной скоростью и значением радиуса — расчет по формуле Стокса. Возникает сомнение: быть может, эта формула ненадежна в применении к микроскопическим каплям? Милликен ставит сотни опытов с целью внести нужные поправки в формулу Стокса и достигает необходимой точности в определении радиуса. Вот одно из значений радиуса капли, изучавшейся Милликеном: 0,000197 см.
Капля может в процессе измерения испаряться, терять массу. Ставится такой опыт. Одна заряженная капля уравновешивается полем и останавливается между пластинами конденсатора. Со временем капля начинает подниматься вверх. Это значит, что, частично испарившись, она стала легче, и сила, создаваемая электрическим полем, начинает превосходить силу тяжести. В опыте поле уменьшается ровно настолько, чтобы капля опять стала неподвижной. Измерив необходимое для этого уменьшение напряженности поля, Милликен определяет скорость испарения капли и учитывает ее при обработке результатов измерений.
Во время опыта капля может изменить свой заряд. Ставятся специальные опыты для исследования этой возможности. Ведется длительное наблюдение за движущейся каплей и устанавливается, что в случайные моменты времени капля скачкообразно меняет скорость своего падения,— это естественно объясняется потерей или приобретением заряда. Становится ясным, что скачкообразные изменения скорости оказываются в точности такими, какими они должны быть, если заряд может принимать лишь значения, кратные некоторому минимальному. Наблюдаются капли, несущие самое различное число элементарных зарядов — от 1 до 150. Так как точность измерения ограничена, то при большем числе зарядов изменение их числа наблюдается с меньшей достоверностью. Однако, как пишет Милликен, «когда число их не превышает пятидесяти, то ошибка тут так же невозможна, как и при подсчете собственных пальцев». Эти опыты — безусловное основание для Милликена утверждать, что электрический заряд «обладает резко выраженным зернистым строением».
Милликен оказался тем счастливым естествоиспытателем, который сумел надежно доказать «зернистость» электрического заряда и определить число —заряд «зернышка»— электрона. Вот это число: е = (4,770 + 0,005)•10-10 электростатических единиц. Указана оправданная погрешность измерения, и это придает числу достоверность.
Столяру Джузеппе попалось под руку полено, которое пищало человеческим голосом.
Алексей Толстой
На языке многих народов ртуть именуется живым серебром, видимо, за блеск и за способность легко перекатываться по твердой поверхности.
В этом очерке — рассказ об опыте, в котором «живость» ртути самоочевидна. Этот опыт в нашей лаборатории проделывали много раз и наблюдали за ним и невооруженным глазом и с помощью кинокамеры. Ставится опыт так. В плоскодонной стеклянной кювете — капелька ртути и неподалеку от нее кристаллик двухромовокислого калия. Затем в кювету наливается такое количество слабого раствора соляной кислоты в воде, чтобы и капля и кристаллик были покрыты раствором. Надо позаботиться
о том, чтобы дно кюветы было плоским и установлено горизонтально. На этом подготовка опыта закончена, теперь следует только наблюдать, глядя на кювету сверху. Кристаллик начинает растворяться, образуя расширяющееся темное облако. Когда край этого облака касается ртутной капли, капля начинает энергично набрасываться на кристаллик. Именно энергично и именно набрасываться, сдвигая кристалл с места, обволакивая его, неожиданно отскакивая в сторону и затем снова набрасываясь. Во время этого процесса капля деформируется, приобретая причудливые формы. Если случайно капля оказывается окруженной равномерным облаком, она успокаивается и ее контур становится круглым. А затем, когда окружение капли слегка изменится, все начинается снова.