Millikan-Versuch<meta http-equiv="Content-type" content="text/html; charset=utf-8"> <link rel="shortcut icon" href="../../favicon.ico"><link rel="stylesheet" href="../../wikistatic.css"></head> <body><div id=topbar><table width='98%' border=0><tr><td><a href="../../h/ha/hauptseite.html" title="Hauptseite">Hauptseite</a> | <b><a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Millikan-Versuch" title="Millikan-Versuch">Aktueller Wikipedia-Artikel</a></b></td> <td align=right nowrap><form name=search class=inline method=get action="../../../search/search.html"><input name=search size=19><input type=submit value=Search></form></td></tr></table></div> <div id=article><h1>Millikan-Versuch</h1>Versuch mit dem es <A HREF="../../r/ro/robert_andrews_millikan.html" title="Robert Andrews Millikan">Robert Andrews Millikan</A> gelang, die <A HREF="../../e/el/elementarladung.html" title="Elementarladung">Elementarladung</A> zu bestimmen. <A HREF="../../1/19/1923.html" title="1923">1923</A> erhielt er für diese Leistung den <A HREF="../../n/no/nobelpreis.html" title="Nobelpreis">Nobelpreis</A>.<p> Um die Elementarladung zu bestimmen, maß Millikan die Fallgeschwindigkeit von Öltröpfchen und die Steig- bzw. Sinkgeschwindigkeit in einem elektrischen Feld. Er ermittelte dabei einen Wert von (<A HREF="../../e/es/esl.html" title="ESL">ESL</A> = elektrostatische Ladungseinheit). Mitlerweile wurde Millikans Versuchsaufbau durch präzisere Methoden ersetzt.<p> <A NAME="Versuchsaufbau"><H2>Versuchsaufbau</H2> Zur Messung der Ladung nutzte Millikan möglichst kleine Öltröpfchen. Diese ließen sich nämlich mit sehr geringen vielfachen der Elementarladung laden. Die Ladungen wurden durch ein Mikroskop beobachtet und ihre Geschwindigkeit, sowohl im elektrischen Feld als nur im Gravitationsfeld, wurde gemessen.<p> ...<p> <A NAME="Theorie des Millikan-Versuchs"><H2>Theorie des Millikan-Versuchs</H2> Millikan berechnete die Elementarladung ursprünglich, indem er die Sinkgeschwindigkeit eines Öltröpfchens erst nur unter Gravitation und dann im elektrischen Feld gemessen hat.<p> Dabei wirken folgende Kräfte:<p> 1.Gravitationskraft: <p> 2.Auftriebskraft: <p> 3.Stokessche Reibungskraft: <p> 4.Kraft im elektrischen Feld: <p> Dabei bedeuten:<p> <pre>= Viskosität der Luft<p> = Dichte des Öls<p> = Dichte der Luft<p> = Sinkgeschwindigkeit ohne angelegte Spannung<p> = Steiggeschwindigkeit bei angelegter Kondensatorspannung<p> </pre><p> Ist am Kondensator keine Spannung angelegt, wirken nur Gravitations-, Auftriebs- und Reibungskraft auf die Öltröpfchen. Dabei führen sie zu Beginn eine beschleunigte Fallbewegung aus, die jedoch nach dem Bruchteil einer Sekunde zu einer konstanten Sinkgeschwindigkeit vg wird, da die Stocksche Reibungskraft mit zunehmender Fallgeschwindigkeit proportional zunimmt, wodurch sich folgendes Kräftegleichgewicht einstellt: Aus dieser Gleichung lässt sich durch Umstellen und Ersetzen r berechnen.<p> Wird nun an die Kondensatorplatten eine Gleichspannung angelegt, wobei an der oberen Platte eine der Tröpfchenladung entgegengesetzte Spannung anliegt, wirken elektrisches Feld und Auftriebskraft entgegen der Gravitations- und Reibungskraft. Aufgrund der Reibungskraft stellt sich erneut ein Kräftegleichgewicht ein: .<p> Aus diesen beiden Kräftegleichgewichten lässt sich nun die Ladung errechnen. Diese stellt wiederum ein vielfaches der Elementarladung dar.</div><br><div id=footer><table border=0><tr><td> <small>Dies ist ein Artikel aus der freien Enzyklopädie <a href="http://de.wikipedia.org">Wikipedia</a>. Stand: August 2004. Der Artikel steht unter der <a href="http://www.gnu.org/licenses/fdl.txt">GNU Free Documentation License</a>.</small></td></tr></table></div>