O experimento que levou Millikan a ganhar o prêmio Nobel de Física, foi o da Gota de óleo, para medir a carga elétrica do elétron. Ele conseguiu isso balanceando cuidadosamente as forças elétricas e gravitacionais em minúsculas gotas de óleo carregadas e suspensas entre dois eletrodos de metal. Conhecendo o campo elétrico, a carga da gota poderia ser determinada. Repetindo o experimento em várias gotas, percebeu que os valores medidos eram sempre múltiplos de um mesmo número. Assim, Milikan interpretou esse número como sendo a carga de um único elétron, cujo valor atualmente aceito é 1,6 x 10−19 C.
O experimento da gota de óleo tem sido repetido por gerações de estudantes de física, embora seja bastante caro e difícil de fazer corretamente.
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