Referat Millikanscher Öltröpfchenversuch - Gleichfeldmethode

Millikanscher Öltröpfchenversuch

1. Schwebemethode :

Versuchsaufbau mit :

- Millikan-Kondensator

- Lampe

- Mikroskop

- Zerstäuber und dafür vorgesehene Einspritzvorrichtung

Bedingung zum Schweben

F_G  = F_el -> 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.

F_r = 6*Pi*Eta*r*v (Eta = Zähigkeit des Mediums bei Luft = 1,8*10^-5 kg/ms)

Beim Sinken:

F_r = F_g + F_el

6*p* *r*v₁ = m*g + Q*E

Beim Steigen:

F_el = F_g + F_r

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!