Camera di Millikan costituita da un condensatore a facce piane parallele contenute all'interno di una precamera cilindrica in materiale plastico trasparente. Alla precamera è fissato un microscopio 40x con regolazione della messa a fuoco. Sulla superficie laterale della precamera è presente un foro con tappo in gomma davanti al quale si posiziona la sorgente luminosa. Lateralmente sono presenti anche i connettori per applicare la tensione al condensatore e il foro per l'inserimento delle gocce d'olio cariche. La precamera è montata su un'asta in metallo er l'inserimento su treppiede.

Con un dispositivo di questo tipo, Millikan, nel 1911, dimostrò la quantizzazione delle cariche elettriche e determinò la carica elementare (elettrone).
Infatti su ciascuna gocciolina d'olio spruzzata nella camera agiscono quattro forze: peso, spinta di Archimede, forza elettrica e forza d'attrito. In assenza di campo elettrico le goccioline spruzzate nella camera di Millikan vanno verso il basso per effetto della forza peso. Se si applica tensione alle piastre del condensatore, si genera un campo elettrico positivo e le goccioline d'olio (cariche negativamente) sono sottoposte ad una forza verso l'alto se la forza peso è inferiore alla forza elettrica, viceversa in caso contrario.
Se le due forze si fanno equilibrio, la gocciolina resta in sospensione nel campo elettrico. In questo caso, conoscendo il peso della gocciolina e il valore del campo elettrico, si ricava la carica elementare. Millikan, oltre a calcolare per la prima volta il valore della carica elementare, dimostrò che la carica elettrica è sempre un multiplo intero di una carica elementare.
Millikan vinse il premio Nobel per la Fisica nel 1923 per i suoi studi sulla carica elementare.

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