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Millikanscher Oltropfchenversuch


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*p*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

p *r*v1 = m*g + Q*E

Beim Steigen:

Fel = Fg + Fr

Q*E = m*g + 6*p *r*v2


I+II : 6*p *r(v1+v2) = 2*Q*E (I')

I-II  : 6*p *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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