Millikanscher Öltröpfchenversuch

Beschreibung / Inhalt
In dem Auszug geht es um den Millikanschen Öltröpfchenversuch, der dazu dient, die Elementarladung von Elektronen zu bestimmen. Es werden zwei Versuchsmethoden beschrieben, die Schwebemethode und die Gleichfeldmethode, wobei die Schwebemethode nur zur Bestimmung von e/m genutzt werden kann. Bei dieser Methode wird ein öltröpfchen in einem elektrischen Feld eingeschlossen und durch Anpassung der elektrischen Ladung an das Gewicht des Tröpfchens in Schwebe gehalten. Bei der Gleichfeldmethode wird das Tröpfchen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch ein homogenes elektrisches Feld bewegt und die darauf wirkenden Kräfte gemessen, um die Ladung des Tröpfchens zu bestimmen.

Die Formel zur Berechnung der elektrischen Ladung des Öltröpfchens wird hergeleitet und es wird darauf hingewiesen, dass die Messergebnisse mit einem Computerprogramm ausgewertet werden können. Der Nachteil der Schwebemethode wird genannt, nämlich dass die Tröpfchen sich nie ganz ruhig halten und die Masse nicht genau bekannt ist.

Der Text ist relativ technisch und richtet sich an Personen, die sich mit dem Millikanschen Öltröpfchenversuch auskennen oder sich damit befassen möchten.
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Auszug aus Referat
Millikanscher öltröpfchenversuch 1. Schwebemethode : Versuchsaufbau mit :- Millikan-Kondensator - Lampe - Mikroskop - Zerstäuber und dafür vorgesehene Einspritzvorrichtung Bedingung zum Schweben :FG Fel - Q E m g - m 4 3 r3 (kugelförmiges öltröpfchen mit der Dichte Rho) - Vorführversuch (mit Fernseher). Nachteil der Schwebemethode : - Tröpfchen halten sich nie ganz ruhig (Brownsche Bewegung ) - m nicht Bekannt, weil r nicht genau abschätzbar. - nur zur Bestimmung von e m 2. Gleichfeldmethode Ladungsmessung aus unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dafür zusätzlicher Versuchsaufbau mit:- Uhren (auf und ab) - Relais (Kondensator umpolen, bzw. abschalten) Herleitung der Formel:Für Sinken des öltröpfchens im Medium Luft gilt Stokessches Gesetz: Bekannt : v1 (Sinkgeschwindigkeit), bzw. v2 (Steiggeschwindigkeit), weil t1, bzw. t2 und Meßstrecke s auch bekannt. Fr 6 Pi Eta r v (Eta Zähigkeit des Mediums bei Luft 1,8 10-5 kg ms) Beim Sinken: Fr Fg Fel 6 r v1 m g Q E Beim Steigen: Fel Fg Fr Q E m g 6 r v2 I II : 6 r(v1 v2) 2 Q E (I ) I-II : 6 r (v1-v2) 2 m g (II ) Versuchsaufbau mit Fernseher kurz vorführen - Messergebnisse mit Computerprogramm auswerten - Q sollte nur in Vielfachen hervorgehen ...
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