Schauen wir uns nun die Durchführung an. Millikan-Versuch: Durchführung mit der Schwebemethode Um das Experiment durchzuführen, werden zwischen den Platten des Plattenkondensators kleine Öltröpfchen zerstäubt. Durch die Reibung der Tröpfchen aneinander, laden sich diese negativ auf. Die Bewegungen der Tröpfchen können nun mit einem Mikroskop beobachtet werden. Die Ladung der Kondensatoren ist so ausgerichtet, dass die positiv geladene Platte oben, und die negativ geladene Platte unten ist. Das negativ geladene Öltröpfchen wird also in Richtung der positiven Platte bewegt. Millikan versuch aufgaben lösungen mit. Wirkende Kräfte Schau dir jetzt einmal an, welche Kräfte denn alles auf das Tröpfchen wirken. Auf das Tröpfchen wirken also mehrere Kräfte gleichzeitig. Zum einen wirkt die Schwerkraft bzw. die Gewichtskraft des Tröpfchens nach unten. Neben der wirkenden Gewichtskraft wirkt allerdings auch die Auftriebskraft und die elektrische Kraft der Kondensatoren auf das Tröpfchen. Diese wirken entgegen der Gewichtskraft. Eine Auftriebskraft wirkt nur, wenn ein Medium verdrängt wird (z.
Die übrigen Größen in der Gleichung sind Stoffkonstanten bzw. ergeben sich aus dem Versuchsaufbau (Abstand der Platten d). Bei den Experimenten ergab sich: Die Ladungen der Tröpfchen häuften sich bei ganzzahligen Vielfachen der Ladung e = 1, 602 176 46 ⋅ 10 -19 C Das ist genau der Betrag der Elementarladung.
Es gilt also: Gewichtskraft F G = Feldkraft F m ⋅ g = Q ⋅ E Beträgt die Ladung eines Öltröpfchens Q = N ⋅ e und die elektrische Feldstärke in einem Plattenkondensator E = U d, so erhält man: m ⋅ g = N ⋅ e ⋅ U d und nach der Elementarladung e umgestellt: e = m ⋅ g ⋅ d N ⋅ U Damit könnte man die Elementarladung e bestimmen. Das Problem besteht allerdings in der Ermittlung der Masse. Millikan versuch aufgaben lösungen und fundorte für. Um es zu lösen, wandte MILLIKAN folgenden "Trick" an: Neben der Gewichtskraft und der Feldkraft wirkt auf die kleinen Tröpfchen auch die Luftreibungskraft. Sie bewegen sich gleichförmig nach oben (Bild 1 oben), wenn diese Reibungskraft F R = F − F G (1) und gleichförmig nach unten (Bild 1 unten), wenn: F R = F + F G (2) Nach dem stokeschen Gesetz kann man für die Reibungskraft schreiben: F R = 6 π ⋅ η ⋅ r ⋅ v Dabei ist η die dynamische Viskosität ("Zähigkeit des Stoffes"), r der Tröpfchenradius und v die Geschwindigkeit der Tröpfchen. Aus den Kräftegleichgewichten (1) und (2) kann man unter Einbeziehung der zuletzt genannten Gleichung für die Reibungskraft die Geschwindigkeit beim Sinken und Steigen ermitteln: beim Steigen: beim Sinken: 6 π ⋅ η ⋅ r ⋅ v = N ⋅ e ⋅ E − m ⋅ g 6 π ⋅ η ⋅ r ⋅ v = N ⋅ e ⋅ E + m ⋅ g v 1 = N ⋅ e ⋅ E − m ⋅ g 6 π ⋅ η ⋅ r v 2 = N ⋅ e ⋅ E + m ⋅ g 6 π ⋅ η ⋅ r Um N ⋅ e = Q zu bestimmen, bildet man v 1 + v 2 und v 1 − v 2.
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